Résumé du chapitre précédent. Stator carcasse Rotor Inducteur

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Stator

carcasse

Rotor

Inducteur

ua tension d’induit

ia courant d’induit

ua

ia

Tu

Les grandeurs physiquesLes grandeurs physiques

MCC

Tu moment du couple utile vitesse angulaire de rotation

Tension

d’alimentatin :

Excitation

Courant d’induit

Force électromotriceE = K

E

uaCircuit

électrique

+

-Laplace

Faraday

VitesseAngulaire

+

-Couple de charge

Tch

ia

Arbre mécanique

InduitCouple électromécanique

Tem = K ia

Tem

Champ magnétique

Modèle simplifié en régime permanentModèle simplifié en régime permanent

Tem Tch

FrottementsTp

ua

ia

E= K

Ra

Circuit électrique

Lorsque i = cte l’inductance est sans effet

Ldi/dt = 0

Arbre mécanique

Lorsque = cte l’inertie est sans effet

Jd/dt = 0

Ua = E + Ra.Ia

Tem = Tch + Tp

Moteur à courant continu:

Analyse des fonctionnements

Moteur à courant continu:

Analyse des fonctionnements

1 Introduction à l’étude des régimes permanents

2 Machine à flux indépendant alimentée en tension

3 Machine à flux indépendant alimentée en courant

4 Machine à flux lié alimentée en tension

5 Machine à flux lié alimentée en courant

6 Démarrage - Freinage

Introduction à l’étude des régimes permanentsIntroduction à l’étude des régimes permanents

MCC

ua

ia

Tu= Tch

iex

Source

Frein

Grandeurs réglantes (causes)

On peut agir directement sur elles

- Ua la tension d’induit

- Iex le courant d’excitation

- Tch le moment du couple de charge

Grandeurs réglées: (effets)

On ne peut que constater leur valeurs

- la vitesse angulaire

- Ia le courant d’induit

Pour une commande en courant c’est Ia qui est réglante et Ua qui est réglée

Caractéristique pour l ’analyseCaractéristique pour l ’analyse

Grandeur réglante (Cause)

Grandeur réglée (Effet)

0

Valeur nominale

Valeur nominale N

Conditions d’essais:

Les constantes

Caractéristique pour l ’analyseCaractéristique pour l ’analyse

Couple de freinage

Vitesse angulaire

0

TN

N

N

Ua = UN

Iex = IexN

= f(Tch)

Loi de commandeLoi de commande

Grandeur réglée (Effet)

Valeur nominale

Grandeur réglante (Cause)

0

Valeur nominale N

Conditions d’essais:

Les constantes

Loi de commandeLoi de commande

Tch

0

TN N

N

Ua = UN

Iex = IexNP

Charge

Tch = f()

Couple nécessaire à la charge

Couple que peut fournir

le moteur

Machine à flux indépendant Machine à flux indépendant alimentée en tensionalimentée en tension

Essai à vide: réglage de la vitesse

Source de tension

Tch = 0

ia0

MCC

ua 0

iex



N

Tch = 0

Iex = IexN

0 = f(Ua)

Commande par l’induit

Tension d’alimentation0

UN

Ua

N

0

Vitesse à vide



N

Tch = 0

Iex = IexN

Ia0 = f(Ua)



UN

Ua

IN

Ia0

Courant à vide



N

Tch = 0

Ua = UN

0 = f(iex)Commande par l’inducteur

Courant d’excitation0

iN

iex

N

0

Vitesse à vide

Nécessité d’un système de démarrage

Emballement quand iex tend vers zéro



N

Tch = 0

Ua = UN

Ia0 = f(iex)


Interdit

Courant d’excitation0

IN

iex

IN

Ia0

Courant à vide


Essai en charge = f(Tch)

Source de tension

Ua = cte

Iex =IexN

Frein

MCC

ua

ia

Tch

iex


Essai à en charge

N

Ua = cte

Iex = IexN

= f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

N

Vitesse en charge

½ UN

UN


Essai en charge

N

Ua = cte

Iex = IexN

Ia = f(Tch)


Couple de charge0

TN

Tch

IN

Ia

Courant en charge

Ia0

Ua


Fonctionnement dans les 4 quadrants

Ua = cte

Iex = IexN

= f(Tch)

0Tch

½ UN

UN

-½ UN

-UN

Moteur AV

Moteur AR

Frein AV

Frein AR


Fonctionnement dans les 4 quadrants

Ua = cte

Iex = IexN

Ia = f(Tch)

0Tch

Ia

UN

-UN

Moteur AV

Moteur AR

Frein AV

Frein AR

Machine à flux indépendantMachine à flux indépendantFonctionnement dans les 4 quadrants = f(Tch)

Tch

MAVFAV

MAR FAR

Commande par l’inducteur


Ua = cte

Iex = IexN

Machine à flux indépendant Machine à flux indépendant alimentée en courantalimentée en courant

Essai à rotor bloqué:

Tu = f(Ia)

Réglage du couple

Source de courant

Blocage du rotor

MCC

ua

ia

Tu

= 0iex

= 0

Iex = IexN



N

= 0

Iex = IexN

Tu = f(Ia)

Réglage du couple

Courant d’alimentation0

IN

Ia

TN

TuCouple utile



N

= 0

Iex = IexN

Ua = f(Ia)

Réglage du couple

Courantd’alimentation0

IN

Ia

UN

UaTension d’induit

Machine à flux lié alimentée en tensionMachine à flux lié alimentée en tension


Source de tension

Tch = 0

ia0

MCCu

0



N

Tch = 0

Iex = Ia

0 = f(U)


UN

U

N

0

Vitesse à vide

Attention U << UN !!



N

Tch = 0

Iex = Ia

Ia0 = f(U)


UN

U

IN

Ia0

Courant à vide


Essai en charge = f(Tch)

Source de tension

U = cte

Iex =Ia

Frein

iex = ia

Tch

MCCu


Essai à en charge

U = cte

Iex = Ia

= f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

N

Vitesse en charge

0,8UN

UN

Attention: sous tension nominale enmballement à vide !!

0,2UN

0,4UN

0,6UN


Essai en charge

N

U = cte

Iex = IaIa = f(Tch)

Couple de charge0

TN

Tch

IN

Ia

Courant en charge

Flux indépendant

Flux lié

Fonctionnement en alternatifFonctionnement en alternatif

iaiex

Tem

Excitation dérivationExcitation dérivation

= 0Mu

iex

Valeur moyenne du couple nulleValeur moyenne du couple nulle

t

Fonctionnement en alternatifFonctionnement en alternatifExcitation sérieExcitation série

0

Tem

ia = iex

u

ia= iex

M

t

Valeur moyenne du couple non nulleValeur moyenne du couple non nulle

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de positionAsservissement de position

Mcc

Retour

+

- A

e

Consigne

S

Sortie

Potentiomètre d’entrée

Potentiomètre de recopie

ue ur

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de vitesseAsservissement de vitesse

Consigne

e

+ -

A

Retour

DT

S

Sortie

Mccue

ur

Applications « récentes »Applications « récentes »Asservissement de vitesse IIAsservissement de vitesse II

Consigne

e Retour vitesse+

-

A

S

SortieDTMccRetour

courant

-

+

Capteur de vitesse

Capteur de courant

Applications « récentes »Applications « récentes »Alimentation de puissanceAlimentation de puissance

Bobinede lissage

Résistancede freinage

Retour courant

Condensateur tampon

Mcc

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