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Butée en redresseur

Avant l'amorçage de T1, le thyristor Tm conduit donc la tension aux bornes de T1 est :

v_t1 = v₁ - v_m =V_max.[sin(q)-sin(q +2. p/m)]=

-2.V_max.sin(p /m).cos(q+p/m). A l'instant d'amorçage de T1

q_a1 =p/2+a-p/m, cette tension est v_t1 =2.V_max.sin(p /m).sin(a).

Lorsque a tend vers 0, la tension v_t1 tend aussi vers 0. Or pour qu'un thyristor s'amorce il faut appliquer un courant de gâchette lorsque le thyristor est polarisé en direct. Si l'impulsion de commande est brève, le thyristor T1 ne s'amorce pas et Tm continue à conduire pour assurer la continuité du courant de charge.

Ce phénomène conduit généralement au blocage du pont; il est donc sans danger pour la charge. Mais lorsque plusieurs thyristors sont couplés en parallèle dans chaque phase pour pouvoir fournir un courant élevé, certains thyristors du groupe peuvent s'amorcer et d'autres rester bloqués; il y a alors surcharge des thyristors amorcés.

Pour éviter ce problème de raté d'amorçage, l'angle de retard à l'amorçage est limité à une valeur minimale appelée butée en redresseur; la valeur de la butée est généralement de 8 à 10°.

Butée en onduleur

T1 se bloque en q_e1 =p/2+a-p/m+µ, µ étant l'angle d'empiétement. Après cet instant T2 conduit et T1 est soumis à la tension v_t1 = v₁ - v₂ =V_max.[sin(q)-sin(q -2. p/m)] soit

2.V_max.sin(p /m).cos(q-p/m).

Cette tension est négative en q_e1 et redevient positive en 3.p/2+p/m. Le thyristor T1 est donc soumis à une tension négative durant q_inv =3.p/2+p/m -(p/2+a-p/m+µ,) = p-a-µ.

Le temps durant lequel T1 est sous tension inverse est

t_inv= (p-a-µ) /2.p.f. Nous savons que pour bloquer un thyristor, il faut maintenir une tension inverse pendant un temps supérieur au temps de blocage t_q.

Lorsque a tend vers 180°, le temps t_inv tend vers 0 donc devient inférieur à t_q et T1 se réamorce spontanément dès que la tension v_t1 redevient positive.

Envisageons ce qui se passe lorsque le blocage de T1 ne se produit pas. Cela revient à passer brusquement d'un angle a proche de 180° à un angle a = 0.La tension moyenne aux bornes de la charge U_moy = U_d.cos a, passe donc brutalement de - U_d à + U_d. En valeurs moyennes, nous avons I = (U_moy-E)/R. Prenons par exemple U_d = 100 V et R = 0,1W. Pour un fonctionnement en onduleur avec I = 50 A, nous avons avec U_moy = -100 V, E = -105 V; lorsque T1 ne se bloque pas, U_moy = +100 V donc I = 2 500 A. En raison des inductances de ligne et de charge, le courant i ne peut être discontinu donc il passe progressivement de 50 à

2 500 A.

Si l'inductance de charge est élevée, le courant de charge croît lentement et il est possible de reprendre le contrôle du montage en diminuant l'angle a, avant la destruction des redresseurs.

Si l'inductance de charge est faible, le thyristor T1 peut être rapidement détruit.

exemple de blocage raté

Pour éviter les blocages ratés, on doit limiter la valeur maximale de a à une valeur appelée butée en onduleur. En pratique la butée en onduleur est de l'ordre de 150°.