freinage électrique Fonction CONVERTIR : Moteur roue, MCC à aimants permanents à rotor extérieur

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1 SCOOTER EVT 4 Problémaque Commen Frener élecrquemen sur un scooer EVT4? Conexe Ce sysème fa pare de la premère généraon de scooer à moorsaon élecrque. La propulson es assurée par une machne à couran connu à roor exéreur. Désormas, les machnes alernaves synchrones ou asynchrones on remplacées les machne à couran connu dans oues les applcaons de ranspor (auomoble, vélo, rans ec...) car elles demanden mons de manenance (dans une machne à couran connu, l énerge élecrque arrve sur le roor e nécesse un colleceur). Foncon CONVERTIR : Moeur roue, MCC à amans permanens à roor exéreur CI4 Machne à couran connu e sa commande On reendra pour les calculs un damère de roue D R = 3cm. Réssance d ndu Ra =,16 ohm ; Inducance d ndu La = 2mH ; Consane élecromagnéque K =,56 Nm/A =,56 V.rd -1.s -1 ; Vesse nomnale Nn = 755 r/mn Tenson nomnale = 48V ; Pussance ule nomnale P un = 18W ; Rendemen η =,95 ; Foncon DISTRIBUER : Hacheur abasseur 1Q Transsor : 6 ranssor IGBT monés en parallèle Dode de roue lbre : 7 dodes monées en parallèle Fréquence de découpage fxe f = 16kHz Rappor cyclque ajusable de à 1 par la pognée au gudon. Quesons U ba es consdérée consane : U ba = 48 V. frenage élecrque La srucure d un hacheur 2Q es proposée c-conre : Dans les condons de fonconnemen, on a oujours : < E < U ba T 1 e T 2 son deux ranssors de pussance jouan le rôle d'nerrupeurs undreconnels commandés à la fermeure e à l'ouverure par leur enson baseémeeur, V be. pour v be > le ranssor consdéré es sauré, pour v be le ranssor es bloqué. La chue de enson aux bornes d'un nerrupeur passan es nulle. v be1 T T T + T fgure 2 Dens Guérn 1/6 TSI Effel Djon

2 SCOOTER EVT 4 > CI4 Machne à couran connu e sa commande On commande pérodquemen les nerrupeurs T 1 e T 2 (fgure 2) de manère complémenare. Monrer que seuls T 1 e D 2 parcpen au fonconnemen en régme éabl en surlgnan le crcu du couran sur les schémas suvans : T T T Q1 Dessner les schémas équvalens pour cee éude (on chos un modèle parfa pour les composans) T T T Q2 Ecrre les équaons dfférenelles vérfées par le couran () duran chaque séquence. Q3 En dédure l expresson () pendan chaque séquence, en appelan I m e I M les valeurs exrêmes de () T T T Q4 Calculer l expresson de l ondulaon de couran f (, U, f, L) ba Q5 Calculer, pour les deux modes E e P, les valeurs E e P de. Q6 Calculer, pour les deux modes E e P, les valeurs I E e I P de () Dens Guérn 2/6 TSI Effel Djon

3 SCOOTER EVT 4 < CI4 Machne à couran connu e sa commande Q7 Monrer que seuls T 2 e D 1 parcpen au fonconnemen en régme éabl en surlgnan le crcu du couran sur les schémas suvans : T T T Q8. En dédure les schémas ules : T T T Q9 Représener l'allure de la enson v () sur le documen réponse n 1. Q1 Ecrre la relaon lan v () e E. Q11 En écrvan les équaons dfférenelles vérfées par le couran, donner l'allure de () T T T Q12 Calculer l expresson de l ondulaon de couran f ( Uba,, f, L). On noera () = I I e ( T) = I 1 Dens Guérn 3/6 TSI Effel Djon

4 SCOOTER EVT 4 documen réponse n 1 CI4 Machne à couran connu e sa commande v be2 T T T + T v Dens Guérn 4/6 TSI Effel Djon

5 SCOOTER EVT 4 Commande complémenare Hacheur 2Q CI4 Machne à couran connu e sa commande Les ranssors T 1 e T 2 son commandés de manère complémenare. La charge peu êre acve (comporemen moeur ou généraeur). Pour ros valeurs de couple, on a relevé les oscllogrammes de couran (documen réponse n 2). Q13 Déermner, pour chaque cas, la séquence de conducon des quare nerrupeurs. Que peu-on dre de la vesse de roaon du groupe s a la même valeur dans les 3 cas? Q14 En consdéran le cas b, quel es l'avanage d'une commande complémenare de T 1, T 2 par rappor aux fonconnemens envsagés auparavan Dens Guérn 5/6 TSI Effel Djon

6 SCOOTER EVT 4 documen réponse n 2 CI4 Machne à couran connu e sa commande v be1 v be2 cas a T 1 D 1 T 2 D 2 cas b T 1 D 1 T 2 D 2 cas c T 1 D 1 T 2 D 2 Dens Guérn 6/6 TSI Effel Djon