TP N 01 : Redressement non commandé - Montage monophasé mono alternance

Transcription

1 Université Djillali LIABES Sidi Bel-Abbes Faculté de sciences de l Ingénieur - Département d Electrotechnique - Licence ELM ETT Module Electronique de puissance TP N 01 : Redressement non commandé - Montage monophasé mono alternance But du TP Etude du fonctionnement du montage redresseur non commandé à simple alternance «P1». Analyser l évolution de la tension aux bornes d une charge résistive d une charge inductive et du courant à travers ces charges. Analyser l évolution des courants et tensions du convertisseur (diode) pour une charge résistive puis inductive. Déterminer par le calcul le facteur de forme F et le taux d ondulation τ de la tension ou courant redressée. 1. RAPPEL THEORIQUE 1.1. Charge résistive Sachant que la diode D ne peut prendre que deux états, on peut en déduire les valeurs possibles de uc (Ɵ), id (Ɵ) et ud (Ɵ) : état 1 : état bloqué: que valent id(ɵ),uc(ɵ) et ud (Ɵ). Quelle est la valeur maximale que peut supporter la diode. Justifier vos réponses en remplaçant la diode par son circuit équivalent à l état bloqué et en écrivant les lois de l électricité appropriées... état 2 : état passant où UD = V0 = 0,7 V : que vaut uc(ɵ) et ic(ɵ). Justifier vos réponses en remplaçant la diode par son circuit équivalent à l état passant 1

2 1.2. Charge inductive Lorsque, dans la charge, on place une inductance, expliquer le changement imposé par la bobine sur le courant ic (Ɵ) et les tensions et uc (Ɵ) ud (Ɵ). Quel est alors le rôle de la bobine?.... Si on augmente l inductance de L, que devient le courant ic (Ɵ)?.... Comment fait-on pour éliminer l effet créé par la bobine? Expliquer Ecrire... les expressions permettant de calculer le facteur de forme F et le taux d ondulation τ 2

3 2. MANIPULATION 2.1. Matériels utilisés Maquette Transformateur 45/90 3N Fusible triple ultrarapide Diode au silicium Charge électronique de puissance (R, L) Shunt 1Ω Appareils de mesure, de visualisation et connecteurs Multimètre Oscilloscope bi canal Deux sondes 250MHz 1:1/10 :1 Cavaliers et câbles de sécurité 2.2. Charge résistive Schéma du montage et réglage préliminaire : Attention : Mettez l interrupteur de la maquette hors tension (interrupteur sur 0)!!! Faites très attention aux polarités des appareils et de l oscilloscope indiquées sur le montage ci-dessous!!! Tension d alimentation U = 45Veff préréglée - Résistance de charge R = 100Ω Voltmètre V1, tension alternative, calibre 100V - Voltmètre V2, tension continue, calibre 30V Ampèremètre A, courant continu et alternatif, calibre 1A Oscilloscope, «secteur» (Line), BT 5 ms/div., couplage DC, Canal I 0,5 V/div., Oscillogrammes : Visualisation de la tension d alimentation et de la tension aux bornes du récepteur R Réaliser le montage 1 ci-dessous : V1 V2 Montage 1 3

4 Visualiser les courbes sur l oscilloscope et reporter sur un même papier millimétré et sur deux graphes différents les oscillogrammes des tensions ue(ɵ) et u c (Ɵ) Tension d entrée ue(ɵ) : Période Te= fréquence fe = Umax =. Tension aux bornes de la charge R u c (Ɵ) : Période T c = fréquence fc = Ucmax =. Avant de poursuivre votre travail mettez l interrupteur de la maquette hors tension (interrupteur sur 0)!!! Visualisation de la tension aux bornes du récepteur R et de la diode D : 1. reprendre le montage 1 précédent ; 2. inverser la position des deux sorties (point chaud et masse) de la sonde du canal 2 ; 3. connecter la sonde du canal 1 à l endroit indiqué. (Voir montage 2). Faites très attention aux polarités des appareils et de l oscilloscope indiquées sur le montage ci-dessous!!! Montage 2 4

5 Visualiser les courbes sur l oscilloscope et reporter sur un même papier millimétré et sur deux graphes différents les oscillogrammes des tensions ud(ɵ) et u c (Ɵ) Tension aux bornes de la diode D u D (Ɵ) : Période TD= fréquence fd = U D direct =. U D inv = Mesures: Lire les grandeurs à l aide des voltmètres et ampèremètres, puis calculer ces valeurs théoriquement et les reporter dans le tableau ci-dessous s mesurées s calculées Grandeurs Moyenne (V) efficace (V) Facteur de Forme F Taux d Ondulation τ % Moyenne (V) efficace (V) Facteur de Forme F Taux d Ondulation τ % Tension Ue Tension Uc Courant Ic Interprétation des résultats : Comparaison entre les valeurs mesurées et les valeurs calculées. 5

6 2.3. Charge inductive Schéma du montage et réglage préliminaire : Attention : Mettez l interrupteur de la maquette hors tension (interrupteur sur 0)!!! Faites très attention aux polarités des appareils et de l oscilloscope indiquées sur le montage ci-dessous!!! Insérer une inductance de valeur L1=50mH puis L2=100mH en série avec la charge résistive R= 33 Ω obtenue en mettant en parallèle les trois résistances de 100Ω (voir montage 3). V1 V2 Montage Oscillogrammes : Visualisation de la tension d alimentation et de la tension aux bornes du récepteur inductif (R+L) Visualiser les courbes sur l oscilloscope et reporter sur un même papier millimétré et sur deux graphes différents les oscillogrammes des tensions ue(ɵ) et u c (Ɵ) pour L=50mH et L=100mH. Pour L=50mH Angle créé par L = Pour L=100mH Angle créé par L = Interprétation et Commentaires:.. 6

7 Avant de poursuivre votre travail mettez l interrupteur de la maquette hors tension (interrupteur sur 0)!!! Visualisation de la tension aux bornes du récepteur R et du courant Ic : 1. reprendre le montage 2 précédent ; 2. inverser la position des deux sorties (point chaud et masse) de la sonde du canal 2 ; 3. connecter la sonde du canal 1 à l endroit indiqué. (Voir montage 4) Montage 4 Faites très attention aux polarités des appareils et de l oscilloscope indiquées sur le montage ci-dessus!!! Visualiser les courbes sur l oscilloscope et reporter sur un même papier millimétré et sur deux graphes différents les oscillogrammes des tensions ic(ɵ) et u c (Ɵ) pour les deux valeurs de L. Interpréter la forme de ic(ɵ) 7

8 Mesures: Mesurer les grandeurs à l aide des voltmètres et ampèremètres, puis calculer les valeurs et les reporter dans letableau ci-dessous s mesurées s calculées Grandeurs Moyenne (V) efficace (V) Facteur de Forme F Taux d Ondulation τ % Moyenne (V) efficace (V) Facteur de Forme F Taux d Ondulation τ % Tension Ue Tension Uc Courant Ic Interprétation des résultats :. 1-Avant de poursuivre votre travail mettez l interrupteur de la maquette hors tension (interrupteur sur 0)!!! 2.4. VI- Charge (R-L) avec Diode de roue libre Schéma du montage et visualisation 1- Ajouter une diode de roue libre (DRL) en parallèle avec la charge inductive de valeur L=50mH en série avec la charge résistive R= 33 Ω (voir montage 5) Montage 5 8

9 Visualiser la tension d alimentation et la tension aux bornes du récepteur inductif (R+L) et reporter les sur un même papier millimétré sur deux graphes différents. 2- Insérer en série avec la charge une autre inductance de 50mH en série avec la charge précédente pour avoir une inductance équivalente de 100 mh 3- Visualiser la tension d alimentation et la tension aux bornes du récepteur inductif (R+L) et reporter les sur un même papier millimétré sur deux graphes différents. 4- Visualiser la forme du courant dans les deux cas( voir montage 4) Comparer les courbes obtenues. de l angle crée par L de 50 mh =.. de l angle crée par L de 100 mh = Commentaires :. AVANT DE SORTIR DU LABORATOIRE, 1. Mettez hors tension votre maquette ; 2. Ranger tous les câbles là où vous les avez trouvés au début du TP, 3. Débrancher les appareils de mesure et de visualisation proprement sur la table, 4. Demander à l enseignant de vérifier son matériel. 9