FR2992498A1

FR2992498A1 - Procede de commande d'un onduleur de tension et dispositif associe

Info

Publication number: FR2992498A1
Application number: FR1256046A
Authority: FR
Inventors: Tiemele Ane; Mamadou-Fall Teuw; Aurelien Battelier
Original assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Current assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-12-27
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: FR2992498B1; EP2865086A1; WO2014001711A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un convertisseur de tension alimentant une machine électrique à partir d'une source de tension continue, ledit convertisseur de tension comprenant au moins un ensemble d'éléments de commutation, ledit procédé comportant une commande des éléments de commutation par modulation de largeur d'impulsion dans laquelle : - un état de l'ensemble des éléments de commutation est associé à un vecteur, et - à chaque cycle de modulation, un état de l'ensemble des éléments de commutation correspond à une répartition temporelle entre des vecteurs prédéterminés parmi les dits vecteurs au moins deux vecteurs, dits nuls, ayant une influence négligeable sur la valeur du signal délivré par le convertisseur, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans un cycle de modulation, un premier vecteur nul UO a une durée TO qui est supérieure à une durée minimale TOmin et la durée T7 du second vecteur nul U7 est telle que T7<T0.

Description

- 1- PROCÉDÉ DE COMMANDE D'UN ONDULEUR DE TENSION ET DISPOSITIF ASSOCIÉ La présente invention concerne le domaine des convertisseurs de tension destinés à alimenter les moteurs électriques et plus particulièrement la commande d'un onduleur qui permet 5 de convertir une tension continue en tension alternative. Il est connu d'alimenter un moteur électrique par un onduleur à partir d'une source de tension continue, par exemple une batterie. L'onduleur est généralement commandé par une modulation de largeur d'impulsions (« Pulse Width Modulation » en anglais) qui permet d'obtenir une tension alternative désirée au niveau des phases du moteur en appliquant différents rapports 10 cycliques aux éléments de commutation de l'onduleur. Il est connu d'utiliser une modulation de largeur d'impulsions dans laquelle un état des éléments de commutation est représenté par un vecteur. A chaque cycle de modulation, on détermine un vecteur correspondant à une tension désirée dans le moteur. On applique ensuite le schéma de commutation correspondant à ce vecteur. 15 Le vecteur appliqué aux éléments de commutation est typiquement la somme algébrique de vecteurs spatiaux de base. Le schéma de commutation des interrupteurs est alors mis en oeuvre en appliquant les vecteurs de base pendant des durées respectives. Parmi ces vecteurs spatiaux de base, certains sont dits nuls ou inactifs s'ils correspondent à un état qui est transparent pour le fondamental désiré, c'est-à-dire qui ne modifie le fondamental de la tension 20 désirée ; ou non nuls ou actifs s'ils correspondent à un état qui modifie le fondamental de la tension désirée. La tension délivrée au moteur dépend de la durée des vecteurs actifs. Dans une modulation symétrique, les durées d'application respectives des vecteurs nuls sont égales. Ceci simplifie la commande et limite la distorsion harmonique du courant délivré au moteur. Par ailleurs, la connaissance du courant parcourant les phases du moteur est indispensable 25 pour le pilotage du moteur. Le courant peut être mesuré au niveau d'un élément de commutation sur un bras de l'onduleur, en particulier le courant peut être mesuré en pied de pont. Lors de la mesure, l'interrupteur doit être fermé, c'est-à-dire doit permettre un passage du courant. En outre, la mesure est réalisée lorsque les éléments de commutation sont dans un état de BRT0983 (CFRO551) - 2- commutation correspondant à un vecteur nul. Cependant, le temps de mesure doit être suffisamment long pour obtenir une mesure fiable du courant. La durée du vecteur nul doit donc être supérieure à une durée minimale. En conséquence, dans une modulation symétrique où les durées des vecteurs nuls sont égales, les durées des autres vecteurs nuls sont elles aussi supérieures à la durée minimale, alors qu'aucune mesure de courant n'est réalisée sur ces autres vecteurs nuls. La mesure du courant parcourant les phases du moteur limite donc la plage d'utilisation des rapports cycliques de la modulation de largeur d'impulsions et par conséquent la plage de tension délivrable au moteur. Par exemple, la durée minimale de fermeture de l'élément de commutation peut être de l'ordre de 5% d'un cycle de modulation. Dans une modulation comprenant deux vecteurs nuls, la plage de rapports cycliques utilisable pour des vecteurs actifs dans la modulation de largeur d'impulsions est alors limitée à 90% du cycle de modulation. Ainsi, seulement une plage de 90% de la tension continue fournie par la source de tension est exploitée, ce qui réduit le rendement global du moteur.

Il est donc recherché un procédé et un dispositif permettant d'améliorer l'efficacité de l'alimentation d'une machine électrique en augmentant la plage d'utilisation des rapports cycliques de la modulation de largeur d'impulsions. A cet effet, l'invention concerne un procédé de commande d'un convertisseur de tension alimentant une machine électrique à partir d'une source de tension continue, ledit convertisseur 20 de tension comprenant au moins un ensemble d'éléments de commutation, ledit procédé comportant une commande des éléments de commutation par modulation de largeur d'impulsion dans laquelle : - un état de l'ensemble des éléments de commutation est associé à un vecteur, et 25 - à chaque cycle de modulation, un état de l'ensemble des éléments de commutation correspond à une répartition temporelle entre des vecteurs prédéterminés, parmi les dits vecteurs au moins deux vecteurs, dits nuls, ayant une influence négligeable sur la valeur du signal délivré par le convertisseur, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans un cycle de modulation, un premier 30 vecteur nul a une durée TO qui est supérieure à une durée minimale TOmin et la durée T7 du BRT0983 (CFRO551) - 3- second vecteur nul est telle que T7<TO. Une durée T7 du second vecteur nul qui est inférieure à celle TO du premier vecteur permet d'augmenter la portion du cycle de modulation utilisable pour l'application des vecteurs actifs par rapport aux procédés de l'art antérieur.

Selon un mode de réalisation, T7=T0-T0min. Ainsi, on s'assure que lorsque la durée TO du premier vecteur nul est égale à la durée minimale TOmin, la durée T7 du second vecteur nul est nulle. Avec le procédé selon l'invention, à source de tension comparable, la tension délivrable à la machine est donc augmentée par rapport à un procédé de l'art antérieur ; ou à tension délivrable à la machine égale, la source de tension peut être diminuée par rapport au procédé de l'art antérieur. Dans le cas où la durée minimale de fermeture de l'élément de commutation est de l'ordre de 5% d'un cycle de modulation, le procédé selon l'invention permet d'atteindre une plage de rapports cycliques de 95% utilisable pour les vecteurs actifs. Les vecteurs prédéterminés sont par exemple des vecteurs de base du référentiel de 15 Concordia. Selon un mode de réalisation, la répartition temporelle entre les vecteurs prédéterminés comprend une comparaison d'au moins un premier signal, dit signal modulant avec un second signal périodique, dit porteuse P; et les durées TO, T7 des vecteurs nuls sont obtenues en appliquant, avant l'étape de comparaison, un décalage au signal modulant. 20 Selon un mode de réalisation, la commande par modulation de largeur d'impulsion est symétrique. Selon un mode de réalisation, la durée minimale TOmin du premier vecteur nul correspond à une durée de mesure de courant réalisée lorsque l'ensemble des interrupteurs est dans un état correspondant au premier vecteur nul. 25 Selon un mode de réalisation, l'ensemble d'éléments de commutation comprend une pluralité d'éléments de commutation, les dits éléments de commutation étant agencés en bras, un bras comprenant deux éléments de commutation montés en série ; et les éléments de commutation d'un bras sont commutés de manière synchronisée et opposée. Selon un mode de réalisation, le procédé est tel que le convertisseur de tension comprend 30 trois bras. BRT0983 (CFRO551) - 4- Selon un mode de réalisation, la durée minimale TOmin du premier vecteur nul est comprise entre 1 et 5 las. L'invention concerne en outre un convertisseur de tension destiné à alimenter une machine électrique à partir d'une source de tension continue, ledit convertisseur comprenant : - un ensemble d'éléments de commutation, et - une unité de contrôle configurée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. Selon un mode de réalisation du convertisseur de tension, les dits éléments de commutation sont agencés en bras, un bras comprenant deux éléments de commutation montés en série ; et les dits éléments de commutation d'un bras sont destinés à être commutés de manière synchronisée et opposée. Selon un mode de réalisation, le convertisseur de tension comprend trois bras. Selon un mode de réalisation, au moins un bras comprend un capteur de courant situé entre un interrupteur du bras et une masse du convertisseur de tension.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins: - la figure 1 représente un schéma d'un onduleur alimenté par une source de tension continue et destiné à alimenter une machine électrique ; - la figure 2 un schéma des différentes configurations des éléments de commutation de l'onduleur et les vecteurs associés aux différentes configurations ; - la figure 3 représente une représentation dans un plan ct-13 des différents vecteurs engendrés par 25 les différentes configurations des éléments de commutation de l'onduleur ; - la figure 4 représente un exemple de cycle de modulation dans un procédé de l'art antérieur; - la figure 5 représente un schéma de commutation des éléments de commutation de l'onduleur pendant le cycle de modulation illustré en figure 4 ; - la figure 6 représente un exemple de cycle de modulation dans un exemple de procédé selon 30 1 'invention ; BRT0983 (CFRO551) - 5- - la figure 7 représente un schéma de commutation des éléments de commutation de l'onduleur pendant le cycle de modulation illustré en figure 6 ; - la figure 8 représente un exemple de cycle de modulation pour un interrupteur de l'onduleur dans un procédé de l'art antérieur; - la figure 9 représente un exemple de cycle de modulation pour un interrupteur de l'onduleur dans un exemple de procédé selon l'invention. Sur ces figures, les mêmes numéros de référence désignent des éléments identiques. De plus, pour les références composées d'un numéro et d'une lettre, le numéro indique une catégorie d'éléments ayant une fonction commune tandis que la lettre indique un élément particulier de la catégorie. Ainsi, le numéro de référence 7 désigne tous les éléments de commutation tandis que le numéro de référence 7a désigne un élément de commutation particulier. Dans la description qui va suivre, de façon générale: - le terme « MOSFET » est l'acronyme anglais metal-oxyd semiconductor field effect transistor et correspond à un transistor à effet de champ à grille métal-oxyde. - le terme « IGBT » est l'acronyme anglais insulated gate bipolar transistor et correspond à un transistor bipolaire à grille isolée, c'est-à-dire un transistor hybride, regroupant un transistor de type MOSFET en entrée et un transistor bipolaire en sortie.

La figure 1 présente un exemple d'onduleur 5 alimentant une machine électrique 9 à partir d'une source de tension continue 3, telle qu'une batterie. La machine 9 est par exemple une machine électrique triphasée. L'onduleur 5 comprend des éléments de commutation 7 organisés en bras de pont Bi, B2, B3. En particulier, l'onduleur 5 comprend six éléments de commutation ou interrupteurs notés 7a, 7b, 7c, 7d, 7e et 7f répartis sur trois bras Bi, B2 et B3. Les trois éléments de commutation 7a, 7 b et 7c reliés à la borne positive de la source de tension continue 3 correspondent aux éléments de commutation 7 d'une partie supérieure H des bras Bi, B2, B3 tandis que les trois autres éléments de commutation 7d, 7e et 7f correspondent aux éléments de commutation 7 d'une partie inférieur L des bras Bi, B2, B3. Les points milieux des bras, situés entre les éléments de commutation 7 des parties supérieure H et inférieure L sont BRT0983 (CFRO551) - 6- reliés aux phases notées Pa, Pb et Pc de la machine électrique 9. Les éléments de commutation 7 comprennent un transistor, par exemple un transistor de type MOSFET ou IGBT, monté en parallèle avec une diode. En effet les transistors de type MOSFET ou IGBT présentent l'avantage d'avoir un temps mort négligeable entre leur position ouverte et leur position fermée, ce qui limite le risque d'avoir les deux éléments de commutation d'un bras dans le même état pendant une durée non négligeable. Les éléments de commutation 7 de l'onduleur 5 sont pilotés par un circuit de contrôle 13. Le pilotage des interrupteurs 7 comprend une commande par modulation de largeur d'impulsions (« Pulse Width Modulation » en anglais) connue en soi. Le concept de la modulation de largeur 10 d'impulsions est illustré en figure 2. La modulation de largeur d'impulsion des interrupteurs 7 de l'onduleur 5 permet d'obtenir une tension alternative désirée au niveau des phases Pa, Pb, Pc de la machine 9 à partir de la tension continue délivrée par la source de tension 3, grâce à une succession d'ouvertures et de fermetures des interrupteurs 7 sur plusieurs cycles de modulation (« carrier cycle » en anglais) 15 de durées Tm égales. Sur un cycle, cette succession d'ouverture et de fermeture est caractérisée par un rapport cyclique (« duty cycle » en anglais) correspondant au rapport du temps de fermeture de l'interrupteur 7 sur la durée Tm du cycle de modulation. Le rapport cyclique est généralement exprimé en pourcentage du cycle de modulation. On connaît une modulation de largeur d'impulsions dans laquelle les différents états des 20 éléments de commutation 7 sont représentés par des vecteurs. A chaque cycle de modulation, on détermine un vecteur correspondant à une tension désirée dans la machine 9, on applique ensuite le schéma de commutation correspondant à ce vecteur. La figure 2 représente les huit états possibles notés a, b, c, d, e, f, g et h pour l'ensemble des éléments de commutation 7 de l'onduleur 5. Les éléments de commutation 7 d'un bras sont 25 commutés de manière synchronisée et opposée de sorte que lorsque l'élément de commutation 7a, 7b, 7c d'une partie supérieur H est au niveau haut, l'élément de commutation 7d, 7e, 7f de la partie inférieur L correspondante est au niveau bas et vice versa. En appliquant une transformée de Concordia au système triphasé illustré en figure 1 et en supposant la composante homopolaire nulle, on peut représenter les huit états par des vecteurs respectifs notés UO à U7 dans un repère 30 plan dont les axes sont le vecteur alpha (a) et le vecteur bêta (13) comme représenté sur la figure BRT0983 (CFRO551) - 7- 3. Un vecteur est dit nul ou inactif s'il correspond à un état des interrupteurs qui ne modifie pas le fondamental de la tension délivrée à la machine ; ou non nul ou actif s'il correspond à un état qui modifie le fondamental de la tension délivrée à la machine. Les vecteurs Ul, U2, U3, U4, U5 et U6 sont des vecteurs actifs qui définissent six secteurs notés Si à S6 tandis que les vecteurs UO et U7 sont des vecteurs nuls. Tous les vecteurs situés à l'intérieur d'un secteur peut être produit par une modulation des deux vecteurs actifs adjacents qui délimitent le secteur. Par exemple le vecteur U représenté sur la figure 3 peut être produit par la modulation des vecteurs Ul et U2 qui délimitent le secteur Si dans lequel se trouve le vecteur U. Ainsi, afin d'obtenir, en moyenne, le vecteur U pendant un cycle de modulation d'une durée Tm, il faut appliquer le vecteur Ul pendant un temps Ti, le vecteur U2 pendant un temps T2. Dans le reste du cycle de modulation, les vecteurs nuls UO et U7 sont appliqués, le vecteur UO pendant un temps TO et le vecteur U7 pendant un temps T7. Dans le cas d'une modulation de largeur d'impulsion symétrique, les temps TO, T7 des vecteurs nuls UO, U7 sont égaux, ce qui limite la distorsion harmonique du courant délivré à la machine 9.

Pour déterminer les instants ou durées de commutation des éléments de commutations 7 sur un cycle, on connaît la modulation intersective dans laquelle on utilise un premier signal, dite modulante Ma, Mb, Mc, un second signal, dite porteuse P, qui est un signal périodique par exemple un signal en dents de scie ou un signal triangulaire. La période de la porteuse correspond au cycle de modulation. Les points d'intersection de la porteuse et de la modulante définissent les instants de commutation de l'élément 7. Sur un cycle de modulation, les instants ou durées de commutation effectivement appliqués aux éléments de commutation 7 sont obtenus par la comparaison de la modulante Ma, Mb, Mc avec la porteuse P. Ceci sera mieux compris en faisant référence à la figure 4 qui illustre le cas d'une modulation symétrique. La porteuse P est un signal périodique dont la période correspond au cycle de modulation. La porteuse P est symétrique sur un cycle de commutation, par exemple triangulaire comme représenté. Chaque bras Bi, B2, B3 reçoit un signal modulant Ma, Mb, Mc respectif qui correspond à un rapport cyclique représentatif d'une valeur de tension prédéterminée à appliquer à la phase Pa, Pb, Pc du bras. L'état des interrupteurs 7 est fonction de la comparaison de la modulante Ma, Mb, Mc et de la porteuse P.

Les rapport cycliques des éléments de commutation 7 pour obtenir le vecteur U au cours BRT0983 (CFRO551) - 8- d'un cycle de modulation Tm sont représentés sur la figure 5. Pour les interrupteurs 7a, 7b, 7e de la partie supérieure H des bras Bi, B2, B3, lorsque la modulante Ma, Mb, Mc est supérieure à la porteuse P l'interrupteur 7a, 7b, 7e est à l'état ouvert ; et lorsque la modulante Ma, Mb, Mc est inférieure à la porteuse l'interrupteur 7a, 7b, 7e est à l'état fermé. Les interrupteurs 7e, 7f, 7g de la partie inférieure L sont dans des états inverses de ceux des interrupteurs 7a, 7b, 7c de la partie supérieure H. Plus précisément, à l'instant to de début de cycle de modulation, les éléments de commutation de la partie supérieure H sont tous au niveau bas. A l'instant tu l = tO +T0/2, l'élément de commutation 7a est commuté vers le niveau haut 10 pendant une durée P1 puis est ramené à l'état bas à l'instant t12 pendant une durée T0/2 jusqu'à l'instant th de fin de cycle de modulation. L'élément de commutation 7b est commuté à l'état haut à l'instant t21 = to+ (T0+T1)/2 pendant une durée P2 puis est ramené à l'état bas à l'instant t22 pendant une durée (T0+T1)/2 jusqu'à l'instant th. 15 Enfin, l'élément de commutation 7e est commuté à l'état haut à l'instant t31= to+(TO+Tl+T2)/2 pendant une durée P3 puis est ramené à l'état bas à l'instant t32 pendant une durée (T0+Tl+T2)/2 jusqu'à l'instant th. Ainsi, durant la première partie du cycle de modulation Tm, on produit successivement le vecteur UO pendant une durée T0/2 puis le vecteur Ul pendant un durée T1/2 puis le vecteur U2 20 pendant une durée T2/2 puis le vecteur U7 pendant une durée T7/2. Dans la seconde partie du cycle de modulation, on produit le vecteur U7 pendant une durée T7/2, le vecteur U2 pendant une durée T2/2, le vecteur Ul pendant une durée T1/2 et le vecteur UO pendant une durée T0/2. Par ailleurs, la connaissance du courant parcourant chaque phase Pa, Pb, Pc de la machine 9 permet de déterminer la puissance consommée par la machine 9, la position du rotor 25 de la machine 9 ou de protéger les interrupteurs 7 du convertisseur. Comme illustré en figure 1, il est connu de réaliser la mesure du courant par un capteur de courant 11 disposé sur chaque bras Bi, B2 et B3 entre la borne négative de la source de tension continue 3 et l'élément de commutation 7d, 7e, 7f de la partie inférieur L de chaque bras Bi, B2 et B3. Ce capteur de courant 11 comprend généralement un shunt. 30 La mesure du courant a lieu à chaque cycle de modulation lorsque les éléments de BRT0983 (CFRO551) - 9- commutation 7d, 7e, 7f de la partie inférieure des bras sont tous fermés, c'est-à-dire lorsque leurs signaux de commande sont à un état bas. Cette position fermée de ces éléments de commutation 7d, 7e, 7f correspond au vecteur nul UO. Cependant, pour que la valeur de courant mesurée soit fiable, le temps de mesure Tmes doit être supérieure à une durée minimale de sorte que le temps pendant lequel les interrupteurs 7d, 7e, 7f doivent être fermés en même temps doit être supérieur à une certaine valeur. Autrement dit, sur un cycle de modulation, la durée TO du vecteur nul UO doit être supérieure à une durée minimale TOmin. Or, dans une modulation symétrique, les durées TO, T7 des vecteurs nuls UO, U7 sont égales. Ainsi, la durée T7 du second vecteur nul U7 est elle aussi supérieure à TOmin, ce qui limite la plage de rapport cyclique utilisable pour la répartition temporelle des vecteurs actifs Ul, U2. Le procédé de l'invention comprend une modification de la répartition temporelle entre les vecteurs nuls UO, U7 par rapport aux modulations de l'état de la technique qui permet d'améliorer la plage utilisable. Dans le procédé selon l'invention, la durée T7 du second vecteur nul U7 est inférieure à la durée TO du premier vecteur nul UO. En particulier, la durée T7 du second vecteur nul U7 est telle que T7=T0-T0min. Comme illustré en figure 6, la répartition temporelle peut être obtenue en appliquant un décalage D au signal modulant Ma, Mb, Mc durant le cycle de modulation. Ce décalage D correspond à un décalage AT du résultat de la comparaison qui est égal à la moitié de la durée minimale TOmin du premier vecteur UO. Le décalage D est appliqué uniformément sur les trois modulantes MA, Mb, Mc. En appliquant le décalage négatif D on augmente la plage de valeurs atteignable par le convertisseur. Par rapport à l'art antérieur avec une même source de TOmin tension, on gagne x100 en rapport cyclique. Tm La figure 7 représente en trait plein les rapports cycliques obtenus avec un tel décalage. Les traits en pointillés représentent les rapports cycliques sans décalage tels que représentés en figure 5. Pour les interrupteurs 7a, 7b, 7e de la partie haute H, on introduit un décalage AT aux instants de commutation de manière à réduire les périodes Pl, P2, P3 durant lesquelles les éléments de commutation 7 du partie supérieur sont au niveau haut d'une durée AT. On obtient alors des durées de commutation Pl', P2', P3' à l'état haut pour les éléments de commutation 7a, 7b, 7c des parties supérieures qui sont tels que P1'=P1-2AT, P2'=P2-2AT et P3'=P3-2AT. BRT0983 (CFRO551) - 10- Cependant, on garde les mêmes valeurs pour les durées d'application Ti et T2 des vecteurs Ul, U2 par rapport à l'exemple illustré en figure 4. Seules les durées des vecteurs nuls UO, U7 sont modifiées pour être égales à TO'=T0+2AT et T7'=T7-2AT. Ainsi, en réduisant T7 et en augmentant TO de la même quantité, on obtient le même vecteur U du point de vue de l'état électromagnétique de la machine puisque UO et U7 sont des vecteurs nuls. Cependant, on augmente la plage des valeurs atteignables par les rapports cycliques. L'augmentation de la plage de valeur atteignable sur un cycle sera mieux comprise en faisant référence aux figures 8 et 9 qui montrent les rapport cycliques d'un élément de commutation lorsque la durée TO du premier vecteur nul UO est égale à la durée minimale TOmin. Le rapport cyclique de la figure 8 est obtenu avec un procédé selon l'art antérieur dans lequel les durées TO, T7 des vecteurs nuls UO, U7 sont égales sur tous les cycles de modulation. Le rapport cyclique de la figure 9 est obtenu avec un procédé selon l'invention. Sur la figure 8, on observe que la partie du cycle de modulation pour la répartition temporelle des vecteurs actifs Ul, U2 est limitée par la durée T7 du second vecteur nul U7. Ceci implique une limitation des valeurs atteignables. Par exemple, si la durée minimale TOmin est égale à 5%, la plage de rapport cyclique utilisable par les vecteurs actifs Ul, U2 est égale à 90%. Tandis que sur la figure 9, on observe que le vecteur nul U7 n'est pas appliqué, puisque sa durée T7 est égale à zéro lorsque la durée TO du premier vecteur UO est égale à la durée minimale TOmin. Ainsi, la répartition temporelle des vecteurs actifs Ul, U2 n'est pas limitée par la durée T7 du second vecteur nul U7. Dans le cas où la durée minimale TOmin est égale à 5%, la plage de rapport cyclique utilisable par les vecteurs actifs Ul, U2 est égale à 95%. Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'augmenter la plage de rapport cyclique utilisable pour la répartition temporelle des vecteurs actifs Ul, U2 et ainsi permet d'atteindre des valeurs de signaux électriques plus élevées dans les phases Pa, Pb, Pc connectées à l'onduleur 5.

La durée minimale TOmin peut correspondre au temps de mesure Tmes d'un courant circulant dans un élément de commutation 7e, 7f, 7g de la partie inférieure d'un bras Bi, B2, B3. La commande de l'onduleur 5 par modulation de largeur d'impulsions décrite dans les modes de réalisation de la présente invention basée sur une répartition temporelle particulière entre les vecteurs nuls permet d'utiliser une plus grande plage de rapports cycliques tout en 30 permettant la mesure d'un courant. Par rapport à l'art antérieur, la tension de saturation est BRT0983 (CFRO551) - 11- repoussée à une valeur supérieure ce qui permet de transmettre une plus grande valeur de tension aux phases de la machine électrique. BRT0983 (CFRO551)

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un convertisseur de tension (5) alimentant une machine électrique (9) à partir d'une source de tension continue (3), ledit convertisseur de tension (5) comprenant au moins un ensemble d'éléments de commutation (7), ledit procédé comportant une commande des éléments de commutation (7) par modulation de largeur d'impulsion dans laquelle : - un état de l'ensemble des éléments de commutation (7) est associé à un vecteur (U), et - à chaque cycle de modulation, un état de l'ensemble des éléments de commutation (7) correspond à une répartition temporelle entre des vecteurs prédéterminés (UO, Ul , U2, U7) parmi les dits vecteurs au moins deux vecteurs (UO, U7) dits nuls, ayant une influence négligeable sur la valeur du signal délivré par le convertisseur, ledit procédé étant caractérisé en ce que, dans un cycle de modulation, un premier vecteur nul (UO) a une durée (TO) qui est supérieure à une durée minimale (TOmin) et la durée (T7) du second vecteur nul (U7) est telle que T7<T0.
2. Procédé de commande selon la revendication 1 dans lequel T7=T0-TOmin.
3. Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : - la répartition temporelle entre les vecteurs prédéterminés (UO, Ul, U2, U7) comprend une comparaison d'au moins un premier signal, dit signal modulant (Ma, Mb, Mc), avec un second signal périodique, dit porteuse (P) ; et - les durées (TO, T7) des vecteurs nuls (UO, U7) sont obtenues en appliquant, avant l'étape de comparaison, un décalage au signal modulant (Ma, Mb, Mc).
4. Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes dans lequel la commande par modulation de largeur d'impulsion est symétrique.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la durée minimale (TOmin) du premier vecteur nul (UO) correspond à une durée de mesure de courant réalisée lorsque l'ensemble des interrupteurs (7) est dans un état correspondant BRT0983 (CFRO551)- 13- au premier vecteur nul (UO).
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, tel que les dits éléments de commutation (7) sont agencés en bras (B1, B2, B3) un bras (B1, B2, B3) comprenant deux éléments de commutation (7) montés en série ; et dans lequel les éléments de commutation (7) d'un bras (B1, B2, B3) sont commutés de manière synchronisée et opposée.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée minimale (TOmin) du premier vecteur nul (UO) est comprise entre 1 et 51as.
8. Convertisseur de tension (5) destiné à alimenter une machine électrique (9) à partir d'une source de tension continue (3), ledit convertisseur (5) comprenant : - un ensemble d'éléments de commutation (7), et - une unité de contrôle (13) configurée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
9. Convertisseur de tension (5) selon la revendication 8, dans lequel : - les dits éléments de commutation sont agencés en bras (B1, B2, B3) un bras (B1, B2, B3) comprenant deux éléments de commutation (7) montés en série, et - les dits éléments de commutation (7) d'un bras (B1, B2, B3) sont destinés à être commutés de manière synchronisée et opposée.
10. Convertisseur de tension (5) selon la revendication 8 ou 9 comprenant trois bras (B1, B2, B3).
11. Convertisseur de tension (5) selon l'une des revendications 8 à 10 dans lequel au moins un bras (B1, B2, B3) comprend un capteur de courant (11) situé entre un interrupteur (7) du bras (B1, B2, B3) et une masse du convertisseur de tension (5). BRT0983 (CFRO551)