Commande d un moteur à courant continu

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1 Commande d un moeur à couran coninu 1. Généraliés Le hacheur es un disposiif classé dans la caégorie des converisseurs saiques d énergie coninu - coninu. l a pour rôle de ransférer l'énergie d'une source de ension coninue à une charge prévue pour êre aussi alimenée en coninu. l perme de faire varier l'énergie ransmise à la charge avec un rendemen aussi élevé que possible. Le hacheur es rès souven uilisé en racion élecrique à couran coninu (morices de rain, ramway, locomoives de mines, voiures élecriques). l es égalemen rès employé dans les alimenaions à découpage (conversion seceur EDF vers basse ension coninue, chargeurs) 2. Principe du hacheur HACHEUR Le circui peu êre modélisé : - Le modèle de la charge es un élémen résisif de résisance R. - Le modèle du hacheur es un inerrupeur élecronique parfai : H. Modèle du circui : Lorsque es fermé, le couran circule = Lorsque es ouver, aucun couran ne circule, = L inerrupeur es fermé périodiquemen pendan une durée h. La ension aux bornes de la charge peu êre représenée en foncion du emps : 2 3 La valeur moyenne de la ension aux bornes de la charge s écri : es consane. Si h peu varier, alors la ension moyenne aux bornes de la charge varie. L énergie délivrée à la charge es ainsi variable. page 1/3 Commande d un moeur à couran coninu

2 Le circui précéden es minimalise e ne peu s appliquer qu à des charges résisives. Dans le domaine indusriel, les charges son le plus souven inducives (commuaeurs, moeurs). Dans ce cas, lorsque l inerrupeur s ouvre, une surension apparaî à ses bornes. Cee surension peu le déruire. La soluion consise à ajouer un second inerrupeur qui absorbe cee surension en la cour-circuian. Les inerrupeurs e son acionnés périodiquemen de façon complémenaire : - Phase 1 : es fermé e es ouver. - Phase 2 : es ouver e es fermé. La répéiion de ces 2 phases es périodique. Que se passe--il lorsque es fermé? Remarque : Le couran dans une bobine ne peu êre inerrompu insananémen. Phase 1 : es fermé e es ouver. Le couran 1 circule La ension es égale à... Phase 2 : es ouver e es fermé. Le couran 2 circule La ension es égale à En conséquence, page 2/3 Commande d un moeur à couran coninu

3 3 - Srucure praique du hacheur série Dans la praique, les inerrupeurs e son réalisés à l aide de composans élecroniques : diodes, ransisors (bipolaires ou MOS), hyrisors. es le plus souven un andis que es une. La charge es ici consiuée d un moeur à couran coninu. La srucure du hacheur série es alors la suivane : L m R E D d E Moeur La diode D assure la proecion du ransisor e paricipe au lissage du couran dans le moeur. Elle es appelée. 4- Hacheur en pon ou hacheur quare quadrans D1 D3 K3 M m Um D2 D4 K4 Eude du foncionnemen : Ea des commuaeurs K3 K4 Um (V) m (A) éa du moeur quadran O O O O aucun F F O O O O F F O O O O Le moeur peu ourner dans les deux direcions, ce hacheur es réversible. l es di «à récupéraion d énergie» : lors de la phase de freinage, les diodes permeen la circulaion du couran vers le généraeur. Ces possibiliés permeen un foncionnemen dans les «quare quadrans». page 3/3 Commande d un moeur à couran coninu

4 Commande d un moeur à couran coninu 3. Généraliés Le hacheur es un disposiif classé dans la caégorie des converisseurs saiques d énergie coninu - coninu. l a pour rôle de ransférer l'énergie d'une source de ension coninue à une charge prévue pour êre aussi alimenée en coninu. l perme de faire varier l'énergie ransmise à la charge avec un rendemen aussi élevé que possible. Le hacheur es rès souven uilisé en racion élecrique à couran coninu (morices de rain, ramway, locomoives de mines, voiures élecriques). l es égalemen rès employé dans les alimenaions à découpage (conversion seceur EDF vers basse ension coninue, chargeurs) 4. Principe du hacheur HACHEUR Le circui peu êre modélisé : - Le modèle de la charge es un élémen résisif de résisance R. - Le modèle du hacheur es un inerrupeur élecronique parfai : H. Modèle du circui : Lorsque es fermé, le couran circule de la source vers la charge, = Lorsque es ouver, aucun couran ne circule, = V L inerrupeur es fermé périodiquemen pendan une durée h. La ension aux bornes de la charge peu êre représenée en foncion du emps : h 2 3 La valeur moyenne de la ension aux bornes de la charge s écri : h < >= es consane. Si h peu varier, alors la ension moyenne aux bornes de la charge varie. L énergie délivrée à la charge es ainsi variable. page 4/3 Commande d un moeur à couran coninu

5 Le circui précéden es minimalise e ne peu s appliquer qu à des charges résisives. Dans le domaine indusriel, les charges son le plus souven inducives (commuaeurs, moeurs). Dans ce cas, lorsque l inerrupeur s ouvre, une surension apparaî à ses bornes. Cee surension peu le déruire. La soluion consise à ajouer un second inerrupeur qui absorbe cee surension en la cour-circuian. Les inerrupeurs e son acionnés périodiquemen de façon complémenaire : - Phase 1 : es fermé e es ouver. - Phase 2 : es ouver e es fermé. La répéiion de ces 2 phases es périodique. Que se passe--il lorsque es fermé? Remarque : Le couran dans une bobine ne peu êre inerrompu insananémen. Phase 1 : es fermé e es ouver. 1 Le couran 1 circule de la source de ension vers la charge. La ension es égale à Phase 2 : es ouver e es fermé. 2 Le couran 2 circule dans la charge à ravers. La ension es égale à V 2 3 max moy En conséquence, la charge es oujours parcourue par un couran moyen. page 5/3 Commande d un moeur à couran coninu

6 3 - Srucure praique du hacheur série Dans la praique, les inerrupeurs e son réalisés à l aide de composans élecroniques : diodes, ransisors (bipolaires ou MOS), hyrisors. es le plus souven un ransisor andis que es une diode. La charge es ici consiuée d un moeur à couran coninu. La srucure du hacheur série es alors la suivane : L m R E D d E Moeur La diode D assure la proecion du ransisor e paricipe au lissage du couran dans le moeur. Elle es appelée diode de roue libre. 4- Hacheur en pon ou hacheur quare quadrans D1 D3 K3 M m Um D2 D4 K4 Eude du foncionnemen : Ea des commuaeurs K3 K4 Um (V) m (A) éa du moeur quadran O O O O Um = m = arrê aucun F F Um m > ourne sens + O O O O Um > m > phase de freinage : D2 e D3 conduisen F F Um m < ourne sens O O O O Um < m < phase de freinage : D1 e D4 conduisen Le moeur peu ourner dans les deux direcions, ce hacheur es réversible. l es di «à récupéraion d énergie» : lors de la phase de freinage, les diodes permeen la circulaion du couran vers le généraeur. Ces possibiliés permeen un foncionnemen dans les «quare quadrans». V page 6/3 Commande d un moeur à couran coninu

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