N.L.Technique HACHEUR SERIE et VARIATEUR DE VITESSE INDUSTRIEL S.CHARI. I. Hacheur série à transistor

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1 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI I. acher sére à ranssor I.1. Défnon Un hacher es n conversser saqe permean d almener ne charge (moer à coran conn) sos enson de valer moyenne réglable à parr d'ne sorce de enson consane (résea alernaf redressé e flré, baere d'accmlaers, almenaon sablsée ), avec n rès bon rendemen. + - Sorce I.2. Prncpe de fonconnemen I.2.1. Inerrper élecronqe Le prncpe d hacher consse à éablr ps nerrompre pérodqemen la lason sorce- charge à l ade d n nerrper élecronqe. Cel c do povor êre fermé o over à voloné, ce sera n hyrsor o n ranssor de pssance fonconnan en régme de commaon. I.2.2. Schémas U + - Sorce conne Crc de commande D L T : es la pérode de fonconnemen. α : es le rappor cyclqe. Il es égal a rappor : Drée de fermere f = =α. Pérode T emarqe : La dode de roe lbre D L assre la conné d coran dans la charge s celle-c es ndcve (bobne o moer à coran conn) qand le ranssor es bloqé. I.3. Caracérsqes élecrqes Charge I.3.1. Déb sr ne charge réssve T Transsor en commaon Charge Le ranssor fonconne en commaon (o o ren), l es donc : so bloqé so saré La enson de commande d ranssor (relée à la base) es ne enson créneax, de fréqence e rappor cyclqe varables ndépendammen l ne de l are. Lorsqe cee enson de commande es posve, elle rend le ranssor passan e saré. Lorsqe cee enson es nlle (o de préférence fablemen négave), elle bloqe le ranssor. I Schémas de monage a hacher Over 0 T T Temps SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 1/8 Classe : 1 ST

2 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI I Analyse de fonconnemen 0 < < T : es fermé T < < T : es over = = 0 = / = / = 0 = 0 = On appelle α le rappor cyclqe. Il es égal a rappor Drée de fermere Pérode f = =α. T / T 0 T T 2T Over Over II aler moyenne de la enson en sore d hacher xprmons la valer moyenne de en foncon d rappor cyclqe. Por cela nos calclons sa valer moyenne sr ne pérode :.T =. T so : aler moyenne : =. emarqe : n réglan de 0 à 1, on fa varer la enson ax bornes de la réssance de 0 à. I.3.2. Déb sr ne charge, I Schémas de monage a hacher Over 0 T T Temps SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 2/8 Classe : 1 ST

3 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI I Analyse de fonconnemen 0 < < T : es fermé T < < T : es over = = (-)/ = 0 = = 0 = - (-)/ T - 0 T T 2T Over Over I aler moyenne de la enson en sore d hacher xprmons la valer moyenne de en foncon d rappor cyclqe. aler moyenne : =.T. + (T-.T) So : =. + (1- ) I.4. xemple de crc de commande I.4.1 Crc de commande à base de N Composans lsés : + C 1 D T 1 T 2 CAG N D 1 8 D Z 7 6 C 2 1 = 4,7 2 = = 100 5W 6 = 4,7 K 7 = 47 K 8 = 4,7 K C 1 = 1000 F 50 C 2 = 2,2 nf T 1 = 2N 3055 T 2 = 2N 1711 DL = BYX o BY (Id 10A) D 1 = 1N 4148 Dz = 6 1W SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 3/8 Classe : 1 ST

4 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI I.4.1 Crc de commande à base de l amplfcaer opéraonnel D L CAG D + C 1 D " T 2 T B C Crc d adapaon Asable à rappor cyclqe varable I.5. hacher réversble Ce fonconnemen n es possble qe s la charge es n moer à coran conn q es ne machne réversble. I.5.1. éversblé Générarce Ω Moer : vesse anglare de la machne G >0 <0 Moer M >0 >0 Générarce T em C : sa fém. ( = KΩ) : Inensé d coran q la raverse C : Momen d cople Cem=K M G <0 <0 <0 >0 S la machne es n moer de racon fonconnan normalemen dans le qadran 1, on do povor frener cel-c : a le d'lser por cela des moyens mécanqes, on pe lser des moyens élecrqes q économsen de l'énerge. Il sff en effe de fare fonconner la machne en générarce, e, an q'elle orne (>0), de l fare renvoyer de l'énerge dans sa sorce d'almenaon. La fgre cdesss monre alors qe le coran change de sgne e on passe dans le qadran 2. Après la phase de frenage, on pe êre cond à demander à la machne de reprendre son fonconnemen en moer, mas avec n sens de roaon dfféren d premer (Ω<0). L'explcaon des dex ares qadrans se fa de manère denqe à la précédene. SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 4/8 Classe : 1 ST

5 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI I.5.2. acher "qare qadrans" s s T1 T2 D1 D2 D3 M m D4 T3 T4 Fonconnemen: à chaqe pérode T, on commande la fermere de T1 e T4 pendan T ; on commande la fermere de T2 e T3 pendan le rese de la pérode. Por 0 < < T, on commande la fermere de T1 e T4 : s > 0, l passe par T1 e T4 e m = s ; s < 0, l passe par D1 e D4 e m = s. Por T < < T, on commande la fermere de T2 e T3 : s > 0, l passe par D2 e D3 e m = - s ; s < 0, l passe par T2 e T3 e m = - s. II. araers de vesse por moer à coran conn Les varaers de vesse son des préaconners analogqes c'es-à-dre q els permeen de commander des aconners élecrqes (moers) par modlaon de l énerge. II.1. Prncpe D après les prncpes des moers à coran conn, on fa varer sa vesse : Par varaon de la enson moyenne ax bornes de l nd. Par varaon d flx ndcer (varaon de la enson d ndcer). Por fare varer les ensons d nd o d ndcer, le varaer lse des converssers saqes consés de composans élecronqes. II.3. Conson n foncon de la nare de la sorce élecrqe, l exse dex ypes de conversser : ésea alernaf snsoïdal (Mono o rphasé) Conversser Alernaf / conn (edressemen commandé) M ésea conn (baere) Conversser Conn / conn (acher) SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 5/8 Classe : 1 ST

6 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI II.4. araer por moer à coran conn dans l ndsre II.4.1. Caracérsqe de l assocaon moo-varaer C (Nm) Cn Cople consan Nn N max N(r/mn) Pssance consane De 0 à la vesse nomnale (Nn) : fonconnemen à cople consan. araon de vesse par varaon de la enson d nd Fonconnemen à flx consan De la vesse nomnale à la vesse maxmale (N max) : Fonconnemen à pssance consane araon de vesse par dmnon d flx ndcer (deflxage). Les varaers de vesse permeen ne gamme de vesse de 1 à 200. esse max (Gamme de vesse = ) esse mn II.4.2. Présenaon de varaer de vesse ndsrel Schneder élémécanqe CTIA 4 II.4.3. Présenaon des schémas de câblage CGLC WNTC roherm SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 6/8 Classe : 1 ST

7 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI Almenaon Assocaon moer Leroy Sommer e varaer DM 201 Dynamo achymérqe : (Asservssemen en vesse) Poenomère Consgne vesse : Impose ne consgne en enson a varaer por fare varer la vesse moer Le varaer LOY SOMM DM 201 es n varaer 2 qadrans (qadran 1 e 4) Le varaer CTIA 4 sére 44 es n varaer 4 qadrans SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 7/8 Classe : 1 ST

8 N.L.Technqe ACU SI e AIATU D ITSS INDUSTIL S.CAI II.4.4. Foncons dsponbles sr les varaers. Lmaon de coran ôle : proecon hermqe d moer églage : 1,5 x In Asservssemen en vesse. Almenaon Consgne Commande des converssers Conversser Dynamo achymérqe La vesse d moer es réglée, en foncon : La consgne. L mage de la vesse donnée par la dynamo achymérqe. ampe d accéléraon e de décéléraon réglable Consgne esse de roaon Temps Temps d accéléraon Temps de décéléraon SI - Dsrber - Préaconner élecrqe analogqe page 8/8 Classe : 1 ST

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