Brevet FR2951836A1 — publié le 20110429

La présente invention se rapporte à un dispositif de correction du facteur de puissance destiné au redressement du facteur de puissance entre une alimentation électrique et une charge. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif destiné au redressement du facteur de puissance entre une alimentation électrique du type réseau triphasé ou monophasé d'alimentation électrique et une charge du type inductive, telle qu'un appareil ou une machine à induction, ou du type capacitive, telle que des condensateurs en parallèle sur le réseau ou des capacités de câbles électriques. Les appareils et machines à induction, autrement dit générateurs de champs électromagnétiques, convertissent l'énergie électrique fournie par le réseau triphasé d'alimentation en énergie mécanique (travail) et en énergie calorifique (pertes). Cette énergie électrique, mesurée par des wattmètres en kWh, est généralement appelée « énergie active ». Afin de réaliser cette conversion, des circuits magnétiques des appareils et machines à induction créent des champs électromagnétiques, et ces champs électromagnétiques sont associés à une autre forme d'énergie à fournir par le réseau triphasé d'alimentation appelée « énergie réactive ». En effet, deux fois par cycle du réseau triphasé d'alimentation, ces circuits magnétiques absorbent de l'énergie du réseau, à l'établissement des champs magnétiques, et restituent cette énergie au réseau, à l'extinction des champs magnétiques. Un phénomène similaire d'absorption/restitution se produit avec des éléments capacitifs en parallèle sur le réseau, telles que capacités des câbles ou des batteries de condensateurs, avec un stockage électrostatique de l'énergie. Les cycles de charge et de décharge des circuits capacitifs se font d'une manière identique à ceux des circuits inductifs décrits ci-dessus, mais le courant d'un circuit capacitif circule vers la source en complète opposition de phase avec celui d'un circuit inductif. Cette caractéristique est la base sur laquelle est établie la correction du facteur de puissance. Les courants réactifs présentent de nombreux inconvénients tels que causer des pertes dans le réseau de transport et de distribution de l'énergie et causer l'échauffement des conducteurs. En pratique les composantes réactives des courants des charges dans un réseau sont toujours inductives et, de plus, les impédances des réseaux de transport et de distribution sont à prédominance réactive de type inductif. La somme de tous ces courants inductifs circulant dans une réactance inductive engendre classiquement des conditions possibles pour la chute de tension, c'est à dire en opposition de phase complète avec le système de tensions. Pour éviter ces perte et chute de tension dans le réseau de transport, les distributeurs d'énergie électrique réduisent la valeur du courant réactif le plus possible. Les courants réactifs capacitifs produisent l'effet inverse sur les tensions : ils produisent des élévations de tension dans les réseaux de distribution. Tous les récepteurs ou charges fonctionnant en courant alternatif et qui comportent des circuits électromagnétiques ou des enroulements couplés magnétiquement, consomment plus ou moins des courants réactifs pour créer les flux magnétiques. Les plus communs de ces récepteurs sont les transformateurs (et les réactances), les moteurs et les lampes à décharge (avec ballasts magnétiques). Pour les moteurs asynchrones et les transformateurs, la quantité d'énergie réactive Q consommée est sensiblement constante, de sortie que le ratio P/Q entre la quantité d'énergie active P et la quantité d'énergie réactive Q dépend uniquement de cette quantité d'énergie active P transformée. En conséquence, le ration P/Q peut aller de 20% à vide jusqu'à plus de 100% en pleine charge. Le facteur de puissance PF correspond au rapport entre la puissance active P (en kW) et la puissance apparente S (en kVA). Le facteur de puissance PF d'une charge qui peut être un seul récepteur, ou un ensemble de récepteurs (par exemple, une installation électrique complète), est ainsi donné par le rapport P/S soit des kW divisés par des kVA à un instant donné, soit: PF = PIS La plage des valeurs du facteur de puissance est fixée entre 0 et 1. Par exemple, si les courants et les tensions sont parfaitement sinusoïdaux, le facteur de puissance PF est égal au coscp. Afin de limiter le transport du courant au strict minimum et de maximiser l'efficacité du transport d'énergie, il est classique d'employer des dispositifs de correction du facteur de puissance ou PFC pour « Power Factor Control », destinés au redressement du facteur de puissance entre l'alimentation électrique et la charge, que cette dernière soit inductive ou capacitive. Le redressement du facteur de puissance dans les installations électriques est généralement assuré par un ou plusieurs dispositifs distincts connectés en parallèle des installations ou charges. Un premier dispositif de correction du facteur de puissance consiste en un compensateur synchrone. Les compensateurs synchrones sont des machines synchrones surexcitées au niveau de l'inducteur de sorte à compenser la puissance réactive d'un réseau ou d'une partie de celui-ci. Un tel dispositif, particulièrement coûteux, est réservé aux fortes puissances installées. Un deuxième dispositif de correction du facteur de puissance, classiquement appelé PFC passif, consiste en un filtre passif LC. Les filtres passifs LC associent des éléments inductifs et capacitifs de sorte à compenser la puissance réactive d'un réseau ou d'une partie de celui-ci. Leurs inconvénients majeurs sont leur non-adaptabilité et leur dimensionnement en rapport à la puissance de l'installation. Un filtre passif LC forme en effet un système coûteux, encombrant et lourd car ils comportent généralement une bobine devant avoir une certaine valeur d'inductance sous une fréquence de 50 Hz. Le comportement dynamique des filtres passifs LC est en outre limité car son efficacité dépend de la charge. En règle générale, le facteur de puissance s'effondre au fur et à mesure que l'installation demande de la puissance car cela introduit de plus en plus de déphasage sur le courant, malgré la réduction d'intensité des harmoniques. Des équipements de régulation automatique par contacteur et batteries de condensateurs permettent éventuellement un ajustement continu aux besoins de l'installation. U n troisième dispositif de correction du facteur de puissance, classiquement appelé PFC actif, est réalisé à partir de semi-conducteurs. Les PFC actifs sont généralement composés d'un onduleur associé à une charge réactive du type capacitive ou inductive. De puissance active nulle, les PFC actifs assurent une injection de courant dans les lignes du réseau capable de neutraliser la partie « réactive » de ce courant. Cependant, un PFC actif est un dispositif complexe et relativement coûteux car nécessitant au moins un microcontrôleur, microprocesseur, ou autre système du type DSP FPGA, etc. L'emploi de ces PFC actifs se limite généralement à des charges ou installations de puissances conséquentes. Un quatrième dispositif de correction du facteur de puissance consiste en l'association d'un PFC actif et PFC passif ou filtre passif LC. Il s'agit alors d'un filtre hybride capable de corriger le facteur de puissance mais aussi de contrôler la pollution harmonique circulant sur le réseau. La présente invention a notamment pour but de résoudre en tout ou partie les inconvénients mentionnés ci-dessus, en proposant un dispositif de correction du facteur de puissance du type semi-actif ou semi-passif, c'est-à-dire se positionnant entre les dispositifs purement passifs (PFC passif) et les dispositifs purement actifs (PFC actif), qui associe de bonnes performances en terme de redressement du facteur de puissance à une simplicité de réalisation, un coût réduit et un dimensionnement des éléments passifs qui ne soit plus en puissance mais en énergie, ce qui laisserait alors plus de latitude sur le choix de ces éléments passifs. A cet effet, elle propose un dispositif de correction du facteur de puissance destiné au redressement du facteur de puissance entre une alimentation électrique et une charge, ledit dispositif comportant deux bornes d'entrée destinées à être connectées à l'alimentation électrique et deux bornes de sortie destinées à être connectées à la charge, remarquable en ce qu'il comporte, sur une première branche reliant les deux bornes de sortie afin d'être disposée en parallèle de la charge et de l'alimentation électrique, au moins un élément passif du type inductance ou condensateur en série avec un premier interrupteur à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes dudit premier interrupteur passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes dudit premier interrupteur passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Le dispositif conforme à l'invention constitue une alternative avantageuse qui se positionne les dispositifs purement passifs (PFC passif) et les dispositifs purement actifs (PFC actif). Du fait de son architecture incorporant un élément passif à un interrupteur statique ou électronique autonome, ce dispositif présente les avantages suivants : simplicité de construction, coût réduit car limité à des éléments peu complexes, dimensionnement des éléments actifs indépendant de la puissance active transitée permettant ainsi un gain de place conséquent. Un tel dispositif est parfaitement adapté au marché domestique de 35 grande diffusion dont les normes électriques sont sur le point de devenir, pour des raisons environnementales, plus contraignantes en termes de qualité réseau pour des charges de puissance inférieure à 70 Watts. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, le dispositif comprend en outre, sur une seconde branche reliant une borne d'entrée et une borne de sortie afin d'être disposée en série avec l'alimentation électrique et la charge, un second interrupteur à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes dudit second interrupteur passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes dudit second interrupteur passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Dans cette réalisation, le dispositif offre un fonctionnement particulièrement efficace pour redresser le facteur de puissance, tout en restant simple et peu coûteux. Dans le domaine électronique, on connaît une vaste variété d'interrupteurs statiques ou d'interrupteurs électroniques autonomes parmi lesquelles l'homme du métier sait choisir la structure qui convient pour l'application et le but recherché. Par exemple, l'homme du métier peut choisir, de façon non limitative, parmi les interrupteurs statiques ou électroniques autonomes décrits dans les documents suivants : WO 2007/063194 Al, EP0534866A1, FR2680925A, FR2659810A1. Lorsque la charge est du type capacitif, l'élément passif est du type inductance et le premier interrupteur est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque le courant qui parcourt les électrodes dudit premier interrupteur passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Dans ce cas, le second interrupteur est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque le courant qui parcourt les électrodes dudit second interrupteur passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Lorsque la charge est du type inductif, l'élément passif est du type condensateur et le premier interrupteur est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes dudit premier interrupteur passe par un seuil de tension prédéterminé. Dans ce cas, le second interrupteur est conçu de manière à ce que 35 sa fermeture soit déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes dudit second interrupteur passe par un seuil de tension prédéterminé. La présente invention concerne également les caractéristiques ci après : - la première branche est reliée directement aux deux bornes de sortie du dispositif ; - la première branche comporte seulement l'élément passif et le premier interrupteur ; - le second interrupteur est disposé sur la seconde branche entre la première 10 branche et l'une des bornes d'entrée du dispositif ; - la seconde branche comporte seulement le second interrupteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de plusieurs exemples de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures 15 annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de l'implantation d'un dispositif de correction du facteur de puissance entre une alimentation électrique et une charge ; - les figures 2a et 2b sont des vues schématiques d'un premier et 20 deuxième dispositif de correction du facteur de puissance conforme à l'invention ; - les figures 3a et 3b sont des vues schématiques d'un troisième et quatrième dispositif de correction du facteur de puissance conforme à l'invention ; 25 - les figures 4a et 4b illustrent schématiquement un premier circuit comprenant une alimentation électrique, le premier dispositif de correction du facteur de puissance dans deux configurations distinctes, et une charge inductive ; - les figures 5a et 5b illustrent schématiquement un second circuit 30 comprenant une alimentation électrique, le troisième dispositif de correction du facteur de puissance dans deux configurations distinctes, et une charge inductive ; - la figure 6 illustre trois graphes de variation, en fonction du temps, de la tension d'alimentation Vs, du courant consommé par la charge Is et de la 35 puissance active Ps dans les circuits illustrées aux figures 4 et 5 ; - la figure 7a illustre schématiquement un circuit comprenant une alimentation électrique et un moteur asynchrone branché directement sur l'alimentation ; - la figure 7b illustre trois graphes de variation, en fonction du temps, de la tension d'alimentation Vs et du courant d'entrée Imas du moteur asynchrone dans le circuit de la figure 7a ; - la figure 8a illustre schématiquement un circuit similaire à celui de la figure 7a muni d'un dispositif de correction du facteur de puissance entre l'alimentation électrique et le moteur asynchrone ; - la figure 8b illustre trois graphes de variation, en fonction du temps, de la tension d'alimentation Vs, du courant consommé Is, de la tension d'entrée Vmas du moteur asynchrone, du courant d'entrée Imas du moteur asynchrone, de la tension de consigne Vcmd des interrupteurs du dispositif de correction du facteur de puissance, et de la puissance instantanée délivrée Ps dans le circuit de la figure 8a. En référence à la figure 1, le dispositif de correction 1 du facteur de puissance conforme à l'invention est destiné au redressement du facteur de puissance entre une alimentation électrique 2 et une charge 3. Le dispositif de correction 1 est destiné à être monté en parallèle de la charge 3 dont le facteur de puissance doit être relevé, et pour ce faire le dispositif de correction 1 comporte deux bornes d'entrée 41, 42 destinées à être connectées à l'alimentation électrique 2 et deux bornes de sortie 51, 52 destinées à être connectées à la charge 3. En référence aux figures 2a à 3b, le dispositif de correction 1 25 comporte les seules trois branches suivantes : - une première branche 61 reliant les deux bornes de sortie 51, 52 entre elles, de sorte que cette première branche 61 est disposée en parallèle de la charge 3 et de l'alimentation électrique 2 ; - une seconde branche 62 reliant une borne d'entrée 41 et une borne de 30 sortie 51 afin d'être disposée en série avec l'alimentation électrique et la charge ; et - une troisième branche 63 reliant l'autre borne d'entrée 42 et l'autre borne de sortie 52 afin d'être disposée en série avec l'alimentation électrique et la charge. 35 La première branche 61 relie les seconde 62 et troisième 63 branche entre elles. En référence aux figures 2a à 3b, le dispositif de correction 1 comporte sur la première branche 61 les seuls deux éléments suivants mis en série : - un élément passif du type condensateur (élément passif capacitif) 71 pour 5 les figures 2a et 3a, ou du type inductance (élément passif inductif) 72 pour les figures 2b et 3b ; et - un premier interrupteur 80 à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes 81, 82 du 10 premier interrupteur 80 passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes 81, 82 du premier interrupteur 80 passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Ainsi, l'élément passif 71, 72 et le premier interrupteur 80 en série sont disposés en parallèle de la charge 3 et de l'alimentation électrique 2. 15 Dans les modes de réalisation des figures 2a et 2b, le dispositif de correction 1 ne comprend pas d'autres éléments, de sorte que la seconde branche 62 relie directement la borne d'entrée 41 à la borne de sortie 51 et la troisième branche 63 relie directement l'autre borne d'entrée 42 à l'autre borne de sortie 52. 20 Dans les modes de réalisation des figures 3a et 3b, le dispositif de correction 1 comprend en outre, sur la seconde branche 62, un second interrupteur 90 à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes 91, 92 du second interrupteur 90 25 passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes 91 92 du second interrupteur 90 passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Le second interrupteur 90 est disposé sur la seconde branche 62 entre la première branche 61 et la borne d'entrée 41, autrement dit entre 30 l'alimentation électrique 2 et la jonction entre la première branche 61 et la seconde branche 62. La seconde branche 62 comporte seulement ce second interrupteur 90, tandis que la troisième branche 63 relie directement la borne d'entrée 42 à la borne de sortie 52. Pour le choix de l'élément passif équipant la première branche 61, 35 il convient d'identifier la nature de la charge 3 dont le facteur de puissance doit être relevé. En fonction de celle-ci, deux variantes principales de l'élément passif sont possibles : - dans le cas d'une charge inductive, consommatrice de puissance réactive, telle que les machines électromagnétiques (machine asynchrones, synchrones,...) ou les transformateurs, il convient d'utiliser dans la première branche (ou branche parallèle) un élément passif du type capacitif 71, ainsi qu'illustré sur les figures 2a et 3a ; - dans le cas d'une charge capacitive, fournissant de la puissance réactive, telle que des actionneurs piézoélectriques ou une charge due à la capacité intrinsèque de certains types de câbles, il convient d'utiliser dans la première branche (ou branche parallèle) un élément passif du type inductif 72, ainsi qu'illustré sur les figures 2b et 3b. Pour le choix du premier interrupteur 80, et le chas échéant du second interrupteur 90, il convient également d'identifier la nature de la charge 3 dont le facteur de puissance doit être relevé. En fonction de celle-ci, deux variantes principales de l'élément passif sont possibles : - dans le cas d'une charge inductive, il convient que le premier interrupteur 80, et le cas échéant le second interrupteur 90, soit conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes dudit premier interrupteur passe par un seuil de tension prédéterminé ; - dans le cas d'une charge capacitive, il convient que le premier interrupteur 80, et le cas échéant le second interrupteur 90, soit conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque le courant qui parcourt ses électrodes passe par un seuil d'intensité prédéterminé. Les figures 4a et 4b illustrent un circuit avec une alimentation électrique 2, une charge inductive 3, et un dispositif de correction 1 similaire à celui décrit en figure 2a et mis en parallèle avec l'alimentation électrique 2 et la charge inductive 3 ; le premier interrupteur 80 étant ouvert (ou bloqué) dans la figure 4a et fermé (ou passant) dans la figure 4b. Le fonctionnement du dispositif de correction 1 dans les figures 4a et 4b est décrit ci-après en référence notamment à la figure 6, avec une alimentation électrique 2 du type réseau monophasé fournissant une tension d'alimentation Vs sinusoïdale de fréquence 50 Hz, comme visible en figure 6 sur le graphe de variation de la tension d'alimentation Vs. Sans dispositif de correction, le courant consommé Is par la charge inductive 3 est naturellement en quadrature de phase arrière avec la tension d'alimentation Vs fixée par le réseau 2. Avec le dispositif de correction 1 des figures 4a et 4b, le premier interrupteur 80 est du type fermé sur tous les maximums ou minimums de tension de sorte que la tension s'inverse naturellement au passage du dispositif de correction 1 et rapidement du fait du circuit oscillant L-C mis en jeu entre la charge inductive 3 et l'élément passif capacitif 71 et ceci durant une demi période d'oscillation. Comme visible en figure 6 sur la courbe de variation du courant consommé Is par la charge inductive 3, le courant consommé Is se retrouve en phase avec la tension d'alimentation Vs, après une première période temps TO prédéterminée, et ce pour une seconde période temps Ti donnée. Autrement dit, pendant la première période de temps TO, le courant consommé Is par la charge inductive 3 est en quadrature de phase arrière avec la tension d'alimentation Vs fixée par le réseau 2 jusqu'à ce que, pendant le deuxième période de temps Ti, le courant consommé Is soit en phase avec la tension d'alimentation Vs. Par conséquent, vue de l'alimentation électrique 2 ou source, l'ensemble charge 3 et dispositif de correction 1 apparaît avec un facteur de puissance unitaire (la puissance active Ps étant positive comme visible en figure 6) pendant la deuxième période de temps Ti, au cours de laquelle le dispositif de correction 1 effectue ainsi le redressement du facteur de puissance entre l'alimentation électrique 2 et la charge inductive 3. Le composant d'inversion, c'est-à-dire celui de la première branche 61 du dispositif de correction 1, est calibré en fonction du courant maximum admissible et donc en énergie et non plus en terme de puissance. Pour une charge capacitive, le fonctionnement est identique avec cette fois le premier interrupteur 80 qui sera du type fermé sur tous les maximums ou minimums de courant de sorte que la tension s'inverse naturellement au passage du dispositif de correction 1 et rapidement du fait du circuit oscillant L-C mis en jeu entre la charge capacitive et l'élément passif inductif 72 et ceci durant une demi période d'oscillation Les figures 5a et 5b illustrent un circuit avec une alimentation électrique 2, une charge inductive 3, et un dispositif de correction 1 similaire à celui décrit en figure 3a et mis en parallèle avec l'alimentation électrique 2 et la charge inductive 3 ; le premier interrupteur 80 étant ouvert (ou bloqué) et le second interrupteur 90 étant fermé (ou passant) dans la figure 5a, et le premier interrupteur 80 étant fermé (ou passant) et le second interrupteur 90 étant ouvert (ou bloqué) dans la figure 5b. Le fonctionnement du dispositif de correction 1 dans les figures 5a et 5b est décrit ci-après en référence notamment à la figure 6, avec une alimentation électrique 2 du type réseau monophasé fournissant une tension d'alimentation Vs sinusoïdale de fréquence 50 Hz, comme visible en figure 6 sur le graphe de variation de la tension d'alimentation Vs. Sans dispositif de correction, le courant consommé par la charge inductive Is est naturellement en quadrature de phase arrière avec la tension d'alimentation Vs fixée par le réseau 2. Avec le dispositif de correction 1 des figures 5a et 5b, le fonctionnement est le suivant : - à l'état initial, autrement à t=0, le dispositif de correction 1 est inactif, le second interrupteur 90 fermé et le premier interrupteur 80 est ouvert, comme dans la figure 5a, de sorte que la charge inductive 3 est reliée directement au réseau d'alimentation 2, l'élément passif capacitif 71 ou condensateur étant initialement déchargée ; - lorsqu'un passage de la tension d'alimentation Vs par une valeur seuil sensiblement nulle est détecté, le premier interrupteur 80 est fermé, la charge inductive 3 qui a un courant maximal au même instant (quadrature de phases entre le courant consommé Is et la tension d'alimentation Vs) rentre en résonance avec l'élément passif capacitif 71 du dispositif de correction 1. Le second interrupteur 90 est alors ouvert (voir figure 5b) de sorte que l'ensemble dispositif de correction 1 et charge inductive 3 est isolé du réseau d'alimentation 3. Cet isolement temporaire est nécessaire pour pouvoir faire évoluer la tension sinusoïdalement aux bornes de la charge inductive 3, de sorte que la charge inductive 3 et l'élément passif capacitif 71 forme un circuit oscillant L-C qui résonne à sa fréquence propre. La tension aux bornes de l'élément passif capacitif 71 et le courant dans la charge inductive 3 oscillent ; - dès qu'un passage de la tension d'alimentation Vs par une valeur seuil sensiblement nulle est détecté, le second interrupteur 90 est fermé reconnectant ainsi l'ensemble dispositif de correction 1 et charge inductive 3 au réseau d'alimentation 2. Le premier interrupteur 80 est alors ouvert. Le courant dans la charge inductive 3 qui s'est alors inversé, peut circuler dans le réseau d'alimentation 2. L'élément passif capacitif 71 est de nouveau déchargé et le cycle peut recommencer. Concernant la valeur seuil de la tension d'alimentation Vs, la détection ne se fait pas rigoureusement sur une valeur nulle de la tension d'alimentation Vs, mais lorsque la tension aux bornes de l'élément passif capacitif 71 est égale à la tension d'alimentation Vs aux bornes du réseau 2. La fréquence de résonance étant très grande devant la fréquence du réseau 2, la tension n'a pas eu le temps d'évoluer significativement et peut donc être considérée comme toujours à la valeur nulle. Sur la figure 6, les formes d'ondes typiques sont représentées. Le courant Is vu par la source est modifié par l'action du dispositif de correction 1, celui-ci est inversé à chaque passage par une valeur seuil sensiblement nulle de la tension d'alimentation Vs du réseau 2, permettant ainsi de constater que le courant Is est en phase avec la tension d'alimentation Vs et donc que le facteur de puissance est amélioré. Dans le cas d'une charge capacitive 3, le fonctionnement est identique avec le dispositif de correction 1 qui fonctionne de la manière suivante lorsque la charge capacitive 3 est alimentée par une source de courant sinusoïdale : - à l'état initial, le second interrupteur 90 est constamment ouvert (à l'état passant), le courant dans l'élément passif inductif 72 d'inversion est nul et la charge inductive 3 est directement connectée au réseau 2. - à chaque passage par une valeur seuil sensiblement nulle du courant Is correspond un maximum de tension, le premier interrupteur 80 est fermé, ce qui provoque une résonnance entre la charge capacitive 3 et l'élément passif inductif 72 du dispositif de correction 1, de sorte que la tension aux bornes de la charge capacitive 3 et son courant oscillent dans le circuit L-C formé par l'ensemble élément passif inductif 72 et charge capacitive 3. - lorsqu'une annulation du courant Is d'oscillation est détectée, le premier interrupteur 80 est ouvert, correspondant à une inversion complète de la tension Vs de charge, l'élément passif inductif 72 revient à son état initial et le cycle peut alors recommencer. La description qui suit expose le principe de fonctionnement d'un dispositif de correction 1 conforme à l'invention avec une charge inductive 3 du type moteur asynchrone branchée sur le réseau 2, notamment pour une ventilation motorisée. Faiblement chargé, ce type de moteur asynchrone 3 possède un facteur de puissance relativement faible justifiant l'intérêt d'un dispositif de correction du facteur de puissance. La figure 7a illustre schématiquement une machine asynchrone directement alimentée par un réseau 2 monophasé. Cette machine asynchrone est modélisé comme l'association d'une branche statorique comportant la résistance équivalente des pertes fer 30 et l'inductance magnétisante 31, et d'une branche rotorique qui rend compte de la conversion électromécanique du moteur et qui est composée d'une inductance de fuite 32, d'une résistance rotorique 33 et d'une résistance de l'élément de conversion électromécanique 34. Les valeurs utilisées pour la simulation sont : V=220Veff en alimentation, Lp=300mH pour l'inductance magnétisante 31, Rf=l5kohms pour la résistance équivalente des pertes fer 30, Lf=10mH pour l'inductance de fuite 32, Rr=2ohms pour la résistance rotorique 33 et Rc=lohm pour la résistance de l'élément de conversion électromécanique 34. Le facteur de puissance est de 0.737 (=cos(pho,) pour une puissance apparente absorbée de 1 1 kVA (Pabs=8.1 kW). Les formes d'ondes en tension et en courant dans la machine asynchrone sont données sur la figure 7b, où l'on note que le courant consommé Imas par la machine asynchrone 3 est bien déphasé en arrière par rapport à la tension Vs. La figure 8a illustre schématiquement la machine asynchrone 3 de la figure 7a alimentée par le même réseau 2 monophasé via un dispositif de correction 1 similaire à celui de la figure 3a. Les premier 80 et deuxième 90 interrupteurs sont réalisés par l'association en antiparallèle de deux transistors bipolaires. L'utilisation de MOSFET ou d'IGBT serait tout à fait possible. Ces interrupteurs 80 et 90 sont commandés en opposition. L'état de repos du dispositif de correction 1 est assuré par la fermeture du premier interrupteur 80 et l'ouverture du second interrupteur 90. Sur chaque zéro de tension, l'ordre d'inversion est donné comme illustré sur la figure 8b avec le graphe de variation de la tension de consigne Vcmd, et dure le temps d'une inversion du courant. Cet ordre d'inversion provoque l'ouverture du second interrupteur 90 et la fermeture du premier interrupteur 80 ; la durée du temps d'inversion correspondant à une demi- période d'oscillation qui est fixée par le choix de l'élément capacitif 71 utilisée pour le dispositif de correction 1 : / inversion 2z.vjL.0 où finversion = fréquence d'inversion, C = valeur de capacité de 5 l'élément capacitif 71 et Lp = valeur d'inductance de l'inductance magnétisante 31. L'allure du courant Imas dans la machine asynchrone 3 illustre la remise en phase du courant avec la tension Vs d'alimentation du réseau 2. Le facteur de puissance passe de 0.74 à 0.99 avec le dispositif de correction 1. La 10 puissance instantanée délivrée Ps par le réseau 2 est alors strictement positive. La commande des interrupteurs 80 et 90 nécessite une électronique peu complexe et classique. Pour remarque, le réglage de la fréquence d'inversion est soumis à 15 deux tendances : - plus la fréquence d'inversion est grande devant la période de la tension Vs et plus l'inversion est rapide et les performances sont meilleures ; - plus la fréquence est moindre devant la période de la tension Vs et plus le temps d'inversion plus grand de sorte que les performances sont moindres, 20 mais plus l'injection d'harmoniques impaires est moindre. Le choix de ce l'élément capacitif 71 influe donc sur le coscp mais aussi sur le taux de pollution harmonique injecté sur le réseau 2. En outre, lorsque le réseau 2 impose sa tension, une augmentation de la puissance absorbée Ps par le moteur asynchrone 3 peut être observée. 25 Cette augmentation s'explique par le fait que la dynamique du courant est amplifiée par le processus d'inversion. La tension aux bornes de la machine asynchrone 3 est aussi perturbée. Elle fait apparaître des temps de surtension, comme visible en figure 8a, qui doivent être pris en compte dans le choix de la qualité d'isolement de la machine asynchrone 3. 30 Le dispositif de correction 1 conforme à l'invention présente d'autres applications particulièrement intéressantes, telles que les suivantes : - redressement du facteur de puissance pour optimiser le transport et la distribution de l'énergie. Ce dispositif de correction 1 neutralise la puissance réactive de charge fortement réactive, sa simple conception permet de 35 l'intégrer directement dans le bornier des appareils branchés sur le réseau ; 1 - augmentation des capacités de conversion des charges alimentées. L'effet amplification du dispositif de correction 1 peut être avantageusement utilisé pour augmenter le pouvoir de conversion des dispositifs électromagnétiques tels que les alternateurs automobiles ou les moteurs à courants alternatifs (asynchrones/synchrones) ; - réduction des pertes dans les convertisseurs statiques. Du fait que la puissance réactive est diminuée, un effet secondaire est que l'échauffement des semi-conducteurs est fortement diminué, permettant ainsi de gagner en poids, compacité et performance pour des alimentations électroniques nécessaire à la commande d'actionneur, tel que des moteurs électromagnétiques et piézoélectriques. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés au dispositif selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de réalisation des interrupteurs peuvent par exemple être réalisées.20 REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de correction du facteur de puissance destiné au redressement du facteur de puissance entre une alimentation électrique (2) et une charge (3), ledit dispositif (1) comportant deux bornes d'entrée (41, 42) destinées à être connectées à l'alimentation électrique (2) et deux bornes de sortie (51, 52) destinées à être connectées à la charge (3), caractérisé en ce qu'il comporte, sur une première branche (61) reliant les deux bornes de sortie (51, 52) afin d'être disposée en parallèle de la charge (3) et de l'alimentation électrique (2), au moins un élément passif du type inductance (72) ou condensateur (71) en série avec un premier interrupteur (80) à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes (81, 82) dudit premier interrupteur (80) passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes (81, 82) dudit premier interrupteur (80) passe par un seuil d'intensité prédéterminé. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant en outre, sur une seconde branche (62) reliant une borne d'entrée (41) et une borne de sortie (51) afin d'être disposée en série avec l'alimentation électrique (2) et la charge (3), un second interrupteur (90) à commutation automatique, du type interrupteur statique ou interrupteur électronique autonome, dont la fermeture est déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes (91, 92) dudit second interrupteur (90) passe par un seuil de tension prédéterminé ou lorsque le courant qui parcourt les électrodes (91, 92) dudit second interrupteur (90) passe par un seuil d'intensité prédéterminé. 3. Dispositif (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel l'élément passif est du type inductance (72) et le premier interrupteur (80) est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque le courant qui parcourt les électrodes (81, 82) dudit premier interrupteur (80) passe par un seuil d'intensité prédéterminé.35 4. Dispositif (1) selon les revendications 2 et 3, dans lequel le second interrupteur (90) est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque le courant qui parcourt les électrodes (91, 92) dudit second interrupteur (90) passe par un seuil d'intensité prédéterminé. 5. Dispositif (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel l'élément passif est du type condensateur (71) et le premier interrupteur (80) est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes (81, 82) dudit premier interrupteur (80) passe par un seuil de tension prédéterminé. 6. Dispositif (1) selon les revendications 2 et 5, dans lequel le second interrupteur (90) est conçu de manière à ce que sa fermeture soit déclenchée lorsque la différence de potentiel entre les électrodes (81, 82) dudit second interrupteur (90) passe par un seuil de tension prédéterminé. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première branche (61) est reliée directement aux deux bornes de sortie (51, 52) du dispositif (1). 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première branche (61) comporte seulement l'élément passif (71, 72) et le premier interrupteur (80). 25 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le second interrupteur (90) est disposé sur la seconde branche (62) entre la première branche (61) et l'une des bornes d'entrée (41) du dispositif (1). 30 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 2, dans lequel la seconde branche (62) comporte seulement le second interrupteur (90).20