Contribution à la Conception d'un Système de Traction Électrique
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Date
2023
Authors
LAHRECH Mohamed Hichem
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Abstract
Le travail présenté dans cette thèse constitue une contribution à la conception d'un système de traction électrique.
En premier lieu, nous avons proposé un nouveau concept de transformateur électronique de traction (Power Electronic Traction Transformer PETT) qui utilise des transformateurs à moyenne fréquence (MFT). Il offre un moyen pour réduire le poids, d'ajouter des fonctionnalités supplémentaires (augmenter l'espace pour l'hébergement des passagers, en particulier sur les trains régionaux) et d'améliorer l'efficacité énergétique. Par contre, les chaînes de traction équipées de transformateur à basse fréquence (LFT) sont lourdes et ont un rendement relativement faible du fait de sa faible fréquence de fonctionnement (typiquement 16,7 Hz ou 50 Hz).
En second lieu, nous avons appliqué des topologies récentes de conversion alternatif-continu, la conversion suit deux étapes, dont la première est (AC/DC) tout en utilisant le mode de courant triangulaire intégré (iTCM) pour la conception d’un convertisseur (AC/DC) bidirectionnel à commutation douce basé sur SiC MOSFET 10kV, la deuxième étape de conversion se fait par un convertisseur (DC/DC) bidirectionnel isolé de type LLC SRC basé sur SiC MOSFET 10kV.
En dernier lieu, nous avons pu optimiser un PETT à moyenne tension MT qui constitué de six cellules refroidies par air de 170 kW (2,5 kV AC à 1,5 kV DC) chacune, ce qui est comparé au prototype de la société ABB. Le PETT conçu a un rendement très élevé de98,95 % et son poids estimé représente 33% du récent prototype PETT ABB 1,2 MVA et de 70 % du transformateur conventionnel à basse fréquence, où le résultat est très satisfaisant en termes de rendement et de poids.