Assas Recherche | Alimentation et commande de drivers à très forte isolation galvanique pour des convertisseurs multi-niveaux dédiés à la traction ferroviaire

Alimentation et commande de drivers à très forte isolation galvanique pour des convertisseurs multi-niveaux dédiés à la traction ferroviaire (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Galaï Dol (Galaï), Lilia

Galaï Dol (Galaï), Lilia

Nom

Galaï Dol

Nom de naissance

Galaï

Prénom

Lilia

Nationalité

Français

Date de soutenance : 14-01-2014

Directeur(s) de thèse : Costa François

Costa, François

Nom

Costa

Prénom

François

Etablissement de soutenance : Cachan, Ecole normale supérieure

Cachan, Ecole normale supérieure

Nom

Cachan, Ecole normale supérieure

Laboratoire : Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie

Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie

Nom

Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie

Ecole doctorale : École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)

École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)

Nom

École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)

Informations générales

Discipline : Électronique, Électrotechnique et Automatique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Convertisseurs multi-niveaux, Drivers à très forte isolation galvanique
Mots-clés :

Trains - Construction
Convertisseurs électriques

Résumé : Ce projet fait l’objet d’une collaboration entre l’équipe EPI du laboratoire SATIE de l’ENS Cachan, le laboratoire LAPLACE et ALSTOM Transport dans le cadre du projet ANR « CONCIGI HT ». Les recherches dans le domaine du ferroviaire visent à réduire toujours plus la taille et le poids de la chaine de traction. Aujourd’hui, la volonté de poursuivre la réduction des temps de parcours est complétée par le souhait de diminuer la puissance consommée, ceci ayant des conséquences importantes sur la conception des chaines de traction. L’objectif de ce projet est de remplacer certaines parties de la chaine de puissance d’une locomotive par des systèmes permettant de diminuer de 30% leur encombrement, donc de diminuer jusqu’à 8,5 % l’énergie électrique consommée et augmenter le nombre de passagers transportés. Le travail présenté dans cette thèse porte sur le dimensionnement et l’étude de l’alimentation des allumeurs de semi-conducteurs SiC HT (pouvant atteindre un transitoire de 10 kV). La particularité de ces semi-conducteurs est leur application : ils constituent des convertisseurs multi-niveaux dont la fonction est de remplacer les transformateurs 25 kV/3 kV-50 Hz actuellement utilisés pour la traction ferroviaire. La principale contrainte porte donc sur la tenue diélectrique qui atteint un maximum de 60 kV liée aux transitoires présents sur la caténaire. Une alimentation à double isolation galvanique (DGIT-Double Galvanic Insulation Transformer) a donc été développée afin de répondre à la nécessité de double tenue diélectrique (10 kV et 60 kV). Dans un premier temps une structure permettant la double isolation galvanique a été développée avec l’objectif de réduire au maximum sa taille et son poids. Sa disposition spatiale et sa géométrique ont également été pris en considération (ainsi que de nombreux paramètre à la fois pertinents et contradictoires). Ceci afin d’obtenir le système optimal et une répartition des capacités de mode commun et différentiel respectant la forte tenue diélectrique. Dans un second temps une étude de l’alimentation adaptée au DGIT a été réalisée et testée. L’association du DGIT qui est un élément très inductif, de la charge qui est un driver à faible puissance et de l’aspect multi-niveau implique un fonctionnement atypique. Pour chacune de ces parties, une étude structurelle, fréquentielle et électrique a été réalisée afin d’obtenir un dispositif optimal du point de vue du volume, du poids et des pertes, tout en respectant la principale contrainte de la tenue à la THT (Très Haute Tension). Enfin, dans un troisième temps nous avons étudié la possibilité de remplacer les fibres optiques utilisées de nos jours pour la commande des allumeurs par un système basé sur la transmission par radio fréquence.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2014DENS0002
Type de ressource : Thèse