Distribution de l énergie

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1 Disribuion de l énergie S si Cours 1. La foncion «DISTRIBUER» L énergie fournie par l alimenaion, qu elle soi élecrique ou pneumaique, doi êre disribuée aux acionneurs du sysème. Cee disribuion d énergie doi permere, en foncion des cas : - de mairiser précisémen le momen où l énergie es disribuée, - de choisir le sens de roaion ou de ranslaion des acionneurs, - de faire varier la viesse de roaion ou de ranslaion des acionneurs. L énergie fournie par l alimenaion, qu elle soi d origine élecrique ou pneumaique doi êre disribuée aux différens acionneurs du sysème. Deux possibiliés peuven alors êre envisagées : Disribuion en ou ou rien (ou par commuaion), la source d énergie es alors mise direcemen en relaion avec l acionneur. Disribuion par modulaion d énergie, dans ce cas l acionneur reçoi l énergie de façon graduelle. Le ype de préacionneur sera choisi en foncion : - du ype d énergie disponible : élecrique, pneumaique, hydraulique - du ype d acionneur à alimener : moeur à couran coninu, moeur asynchrone, vérin, 2. Disribuion de l énergie élecrique en (couran coninu) Alimenaion du moeur à couran coninu Dans le cas d un moeur à couran coninu : - la viesse es proporionnelle - le couple es proporionnel - le sens de roaion de l axe dépend Page 1/6

2 Variaion de viesse : hacheur La ension de la source d énergie es consane (exemple ension aux bornes de la baerie). Pour faire varier la ension moyenne aux bornes du moeur, on alimene le moeur avec une ension en créneaux. Le hacheur provoque la variaion de la valeur moyenne de la ension par découpage emporel. La période du signal éan peie (inférieure à 15ms) le moeur ourne sans saccade, grâce à l inerie de son roor. Le conrôle de la durée des périodes passées à la ension maximale par rappor au emps passé sans applicaion de la ension (U=0V) es appelée Modulaion par Largeur d Impulsions (MLI) ou Pulse Widh Modulaion (PWM) On appelle rappor cyclique le rappor : exprimé en pourcenage. Si h =0, alors α=0% e la ension moyenne de sorie es nulle. Si h =T, alors α=100% e la ension moyenne de la sorie es égale à Vcc. Pour calculer la ension moyenne, on uilise la formule : Um (V) 24V U moy Um (V) 24V U moy 2ms 10ms 6ms 10ms Applicaion : calculer le rappor cyclique α ainsi que la ension U moy des deux chronogrammes cidessus. Réalisaion echnique du hacheur Pour pouvoir hacher la ension d alimenaion, on uilise des ransisors de puissance. Ils se comporen comme des inerrupeurs piloés élecriquemen. Lorsque l on applique une ensione1, le ransisor se compore comme un inerrupeur fermé. Lorsque E1=0V, le ransisor se compore comme un inerrupeur ouver. Plusieurs symboles peuven êre uilisés, en foncion du conexe : Page 2/6

3 E1 : signal de commande Um : ension d alimenaion du moeur Um moy : ension moyenne aux bornes du moeur E1 (V) 10V Um (V) 24V 2ms 10ms Um moy 2ms 10ms La Diode de Roue Libre (DRL) proège le ransisor. Lorsque le ransisor passe de l éa sauré (E1=10V) à l éa bloqué (E1=0V), les charges accumulées par le moeur s évacuen par la DLR ce qui évie une surension qui serai desrucrice pour le ransisor. Changemen du sens de roaion de l axe du moeur Principe général du «pon en H» : 4 ransisors, symbolisés ici par des inerrupeurs T1, T2, T3 e T4, son monés en pon e permeen de commander le sens de roaion du moeur : Lorsque T1 e T4 son fermés (saurés), le moeur ourne dans un sens (sens 1). Lorsque T2 e T3 son fermés, le moeur va ourner dans l'aure sens (sens 2). Sur le schéma ci-dessous, on rerouve les diodes de roue libre Page 3/6

4 Alimenaion du servomoeur Pour piloer un servomoeur, Il fau envoyer une impulsion. C'es le emps que durera cee impulsion qui déerminera l'angle du servomoeur. Ce emps d'impulsion es de quelques millisecondes e doi êre répéé à inervalles réguliers (oues les 20 ms à 50ms). Si le emps d'impulsion varie d'un fabrican à l'aure, les valeurs suivanes son assez sandard: 1 ms = -45 degré 1.50 ms = 0 degré 2 ms = +45 degrés 3. Disribuion de l énergie élecrique (couran alernaif) Disribuion, en ou ou rien, de l énergie Un relai élecromécanique es consiué de conacs mobiles e d une bobine. Il perme de piloer la disribuion de l énergie de puissance à parir du circui de commande. Circui de commande Circui de puissance Variaion de viesse de l axe du moeur La viesse de roaion de l axe d un moeur synchrone ou asynchrone dépend de la fréquence de l alimenaion. Page 4/6

5 Le piloage du moeur asynchrone, se fai à l aide d un variaeur de viesse, qui es un variaeur de fréquence. Les variaeurs de fréquence permeen : Une gamme de viesses de 5% à 200% de la viesse nominale Une conservaion du couple sur oue la gamme de viesses Des rampes d'accéléraion e de décéléraion Deux sens de roaion La consigne de viesse es en général fournie sous forme d'une ension de 0 à 10V par exemple Le couran élecrique issu du réseau es dans un premier emps converi en couran coninu, il es ensuie reconveri en couran alernaif par un onduleur mais avec une fréquence différene. L'onduleur ravaille en hacheur, il va moduler le couran par largeur d'impulsions (PWM), le couran résulan es proche d'une sinusoïdale. 4. Disribuion de l énergie pneumaique Un vérin es un acionneur uilisé en echnologie hydraulique (huile sous pression) e pneumaique (air sous pression). Il exise deux grandes familles de vérins, les vérins linéaires e les vérins roaifs. Les disribueurs ou Préacionneurs pneumaiques son des disposiifs de commande d énergie pneumaique. Ils son consiués généralemen d une parie fixe e une parie mobile. Ils permeen de commander un vérin simple ou double effe. Page 5/6

6 Pour faire varier la viesse de ranslaion du vérin, on uilise un régulaeur de débi Page 6/6

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