Redresseurs double alternance

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1 GE-4102 OTOIE º3 edresseurs double alternance 1. objectifs ompléter l'étude du fonctionnement de plusieurs redresseurs monophasés en pont dans le cas de charges résistive et inductive. Étudier les formes d'onde de tension et de courant d un redresseur. elever sa caractéristique de sortie Vchmoy(θ) en fonction de l'angle de retard à l amorçage. omprendre le fonctionnement d un pont mixte asymétrique. 2. Étude d un redresseur monophasé à point milieu (ou redresseur biphasé simple alternance) a) Étude d un montage à cathode commune a figure 1 montre un redresseur biphasé pour l alimentation d une charge -. Figure 1 : Montage redresseur biphasé a réalisation pratique de ce montage avec les équipements du laboratoire est présentée sur la figure 2. On utilise un autotransformateur pour alimenter le primaire d un transformateur à 120V. enroulement secondaire de 208V sert à alimenter la commande du thyristor par les entrées et de la boite. a charge est constituée de deux boites de résistances (de 12Ω chacune) qui sont montées en série. On ajoute deux boites d inductance (de 20Ω chacune) qui sont aussi montées en série. Pour l alimentation de la charge, on utilise la moitié de la tension secondaire (= 104V) en prenant la sortie 50% de l enroulement secondaire. - Installer les équipements de mesure; un multimètre pour mesurer la tension efficace au primaire du transformateur, un multimètre pour mesurer la tension continue aux bornes de la charge, l oscilloscope pour observer le courant dans la charge et la tension v (t) aux bornes de toute la charge - en utilisant des sondes isolées (sonde différentielle de tension et sonde de courant). On évite ainsi des problèmes de masse avec l oscilloscope. - Synchroniser l oscilloscope sur le réseau d alimentation : dans le menu trigger, pour source, sélectionner line. - égler la position du potentiomètre sur la boite de thyristor sur 0 (angle de retard à l amorçage de 180 degrés). ppliquer la tension du réseau sur l autotransformateur et régler la tension efficace à 120 V au primaire du transformateur.

2 GE Modifier la position du potentiomètre pour imposer différentes valeurs de l'angle de retard à l amorçage. Observer la tension de la charge v (t), le courant dans la charge i (t) et la tension aux bornes du thyristor v KT1 (t). éterminer la plage de variation de la tension continue (ou tension moyenne) aux bornes de la charge lorsqu on fait varier θ. - égler l angle de retard à l amorçage à θ=90 o, relever v (t), i (t) et v KT1 (t). a tension moyenne de v (t) est-elle toujours positive? Tracer la forme des tensions et du courant en utilisant les feuilles de sinusoïdes sur les pages suivantes en prenant la tension V comme sinusoïde de référence pour le réseau. Quelle est l alternance (positive ou négative) du réseau que contrôle le thyristor T1. Expliquez la forme de la tension aux bornes de la charge en indiquant sur vos feuilles les périodes de conduction de T1 et de 1. utotransformateur oite de montage à thyristors oites de ésistances oites d inductances réseau a 208 V 120 V c b Transformateur 50% T 1 1 T 2 2 Figure 2 : éalisation pratique du redresseur biphasé (montage cathode commune) b) Étude d un montage à anode commune - Modifier le montage pour réaliser un redresseur biphasé avec anode commune (figure 3) - égler la position du potentiomètre sur la boite de thyristor sur 0 (angle de retard à l amorçage de 180 degrés). ppliquer la tension du réseau sur l autotransformateur et régler la tension efficace à 120 V au primaire du transformateur. - Modifier la position du potentiomètre pour imposer différentes valeurs de l'angle de retard à l amorçage. Observer la tension de la charge v (t), le courant dans la charge i (t) et la tension aux bornes du thyristor v KT2 (t). éterminer la plage de variation de la tension continue (ou tension moyenne) aux bornes de la charge. - égler l angle de retard à l amorçage à θ=90 o, relever v (t), i (t) et v KT2 (t). a tension moyenne de v (t) est-elle toujours positive? Tracer la forme des tensions et du courant en utilisant les feuilles de sinusoïdes sur les pages suivantes, en prenant la tension V comme sinusoïde de référence pour le réseau. Quelle est l alternance (positive ou négative) du réseau que contrôle le thyristor T2. Expliquez la forme de la tension aux bornes de la charge en indiquant sur vos feuilles les périodes de conduction de T2 et de 2.

3 GE-4102 utotransformateur oite de montage à thyristors oites de ésistances oites d inductances réseau a 208 V 120 V c b Transformateur 50% T 1 1 T 2 2 Figure 3 : éalisation pratique du redresseur biphasé (montage anode commune) 2. Étude d un redresseur monophasé en pont mixte asymétrique a figure 4 montre un redresseur en pont mixte asymétrique pour l alimentation d une charge -. e montage est équivalent à deux redresseurs biphasés, simple alternance, qui sont mis en série. a partie supérieure du pont (ou demi-pont supérieur) est un redresseur simple alternance, à cathode commune. a partie inférieure (ou demi pont inférieur) est un redresseur simple alternance à anode commune. Figure 4 : edresseur monophasé en pont mixte asymétrique éaliser le montage de la figure 5. Modifier la charge résistive en ajustant les deux boites de résistances à 24Ω chacune. On conserve les deux boites d inductance réglées à 20Ω chacune qui sont aussi montées en série. - égler la position du potentiomètre sur la boite de thyristor sur 0 (angle de retard à l amorçage de 180 degrés). ppliquer la tension du réseau sur l autotransformateur et régler la tension efficace à 120 V au primaire du transformateur. - Modifier la position du potentiomètre pour imposer différentes valeurs de l'angle de retard à l amorçage. Observer la tension de la charge v (t), le courant dans la charge i (t) et la tension aux bornes du thyristor v KT1 (t). éterminer la plage de variation de la tension continue (ou tension moyenne) aux bornes de la charge.

4 GE égler l angle de retard à l amorçage à θ=90 o, relever v (t), i (t) et v KT1 (t). a tension moyenne de v (t) est-elle toujours positive? Tracer la forme des tensions et du courant en utilisant les feuilles de sinusoïdes sur les pages suivantes, en prenant la tension V comme sinusoïde de référence pour le réseau. Expliquez la forme de la tension aux bornes de la charge en indiquant sur vos feuilles les périodes de conduction de T1, T2, 1 et 2. réseau utotransformateur a 208 V 120 V c b Transformateur 50% oite de montage à thyristors T 1 1 T 2 2 oites de ésistances oites d inductances Figure 5 : éalisation pratique du pont mixte asymétrique Vérifier sur vos feuilles que la tension V du montage en pont correspond à la différence des tensions des demi-ponts (ou montage biphasé simple alternance) : V = V - V Vérifier que la tension moyenne de la charge satisfait la relation suivante lorsque θ varie. V d 2 U M = + π ( 1 cosθ ) 3. Étude d un redresseur monophasé en pont contrôlé par gradateur On peut réaliser un gradateur avec deux thyristors montés tête-bêche pour régler la tension alternative au primaire d un transformateur. Si on place un redresseur en pont à diodes au secondaire, on obtient une tension continue dont l amplitude est réglable. a figure 6 montre le schéma de ce montage. étude détaillée du fonctionnement du gradateur sera développée dans un autre laboratoire. éaliser le montage de la figure 7. a charge est constituée de 4 boites en série. es deux boites de résistances sont ajustés à 6Ω chacune. es deux boites d inductance sont réglées à 20Ω chacune. e gradateur est réalisé avec la boite de thyristors qu on alimente avec une tension de 208V par les entrées et. - égler la position du potentiomètre sur la boite de thyristor sur 0 (angle de retard à l amorçage de 180 degrés). ppliquer la tension du réseau sur l autotransformateur pour régler la tension efficace à 208 V. - Modifier la position du potentiomètre pour imposer différentes valeurs de l'angle de retard à l amorçage. Observer la tension de la charge v (t), le courant dans la charge i (t) et la tension aux bornes du thyristor v KT1 (t).

5 GE-4102 Figure 6 : edresseur monophasé en pont contrôlé par gradateur - égler l angle de retard à l amorçage à θ=90 o, vérifier que les formes d onde de v (t), i (t) et v KT1 (t) sont identiques à celles du montage précédent. Vérifier que la tension moyenne de la charge satisfait la relation suivante lorsque θ varie. V d 2 U M = + π ( 1 cosθ ) oites de ésistances oites d inductances réseau utotransformateur oite de montage à thyristors Transformateur oite de montage à diodes T V 120 V T Figure 7 : éalisation pratique d un redresseur à diodes contrôlé par gradateur onner vos tracés aux assistants de laboratoire avant de quitter la salle. es tracés vont compter pour l évaluation.

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