corrigeex1.nb 1 Corrigé examen 1 Exercice 1 Question 1 Angle de retard à l'amorçage La valeur de l'angle de retard à l'amorçage est de zéro degrés. (5pt) Tension moyenne dans la charge Méthode 1 La tension moyenne dans la charge peut-être obtenue avec l'intégration de la forme d'onde. La forme d'onde est simplement un sinus redressé. Plot Abs Sin x, x,, Pi, Ticks, Pi, Pi, Pi, Pi, Automatic 1.8.6.. Graphics L'équation de la tension moyenne est la suivante. La tension du secondaire est donnée en valeur RMS. Vmoy 1 Pi Integrate Sqrt Vsec Sin,,, Pi Vmoy Vsec
corrigeex1.nb On résout l'équation pour obtenir la valeur de la tension RMS du bobinage secondaire. Solve %, Vsec Vmoy Vsec On fait la substitution avec la valeur moyenne de 1 Volts. On obtient donc la valeur recherchée. (pt) %. Vmoy 1 Vsec 15 % N Vsec.51 Méthode Nous utilisons les formules données dans l'examen. Vmoy m Vm Pi Sin Pi m m Vm Vmoy Sin m Nous devons savoir simplement quels sont les paramètres qu'il faut utiliser dans la formule. C'est un pont à DEUX phases (m=). On considère qu'il y a un point-milieu fictif (il n'existe pas en réalité). La tension de phase correspond à la MOITIÉ de la tension du bobinage secondaire (Vm= 1 Vsec). %. Vmoy 1, m, Vm Sqrt Vsec 1 Vsec On obtient la valeur recherchée de la tension du secondaire. (pt) Solve %, Vsec N Vsec.51 Courant RMS du secondaire du transformateur Le courant de ligne RMS est directement le courant moyen dans la charge, car la conduction est de 18 degrés. (pt)
corrigeex1.nb Puissance nominale du transformateur La puissance nominale du transformateur est le produit entre la tension et le courant RMS du secondaire du transformateur. (V*A) (1pt) % Vsec. %% 9.5 Rapport de transformation Le rapport de transformation est obtenu en divisant la tension du secondaire (V) par la tension du primaire (1V). (1pt) Vsec 1. %%% 1.976 1 %.5166 Question Méthode 1 Courant moyen par inspection. Car la conduction est de 18 degrés, le courant moyen est. (pt) Courant RMS par inspection. Car la conduction est de 18 degrés, le courant moyen est de /Sqrt[] (pt) Tension VRRM. Par inspection, c'est la tension maximale du secondaire, c'est à dire * (pt) Méthode Les mêmes résultats sont obtenus avec l'intégration des formes d'onde. Le courant moyen 1 Pi Integrate,,, Pi Le courant RMS Sqrt 1 Pi Integrate ^,,, Pi Simplify
corrigeex1.nb % N 8.8 La tension VRRM Vsec Sqrt. Out 8 9.867 Question Application des facteurs de surdimensionnement. Le courant moyen %%%% 1.. Le seul thyristor qui répond à ce besoin est dans la série SKK7. Le courant RMS %%% 1..911 Les thyristors SKK et SKK7 remplissent la contrainte. La tension VRRM %%% 1. 95.81 Tous les thyristors remplissent cette contrainte.
corrigeex1.nb 5 Sélection du thyristor Les thyristors que remplissent toutes les contraintes au même temps, sont : SKKT7/8E SKKT7/1E SKKT7/1E SKKT7/16E SKKT7B8E SKKT7B1E SKKT7B1E SKKT7B16E Le thyristor mieux adapté est celui avec la tension VRRM la plus petite. C'est à dire : SKKT7/8E et SKKT7B8E. La différence entre les deux est seulement le type de boîtier utilisé. (pt) Question Pertes d'un thyristor Pour n'importe quel de deux thyristors, les paramètres sont : r t.1 et V T T.9 V En conséquence la puissance dissipée par thyristor est (pt):.9.1 Sqrt ^ 7.6 Pertes totales du convertisseur La puissance dissipée par tout le convertisseur ( thyristors) est : % 11. Rendement du convertisseur Le rendement est (pt) :
corrigeex1.nb 6 1 1 %.9878 Question 5 La résistance thermique entre la jonction et le boîtier est de (pt) : 1 K W Noter que les valeurs.9 et.95 ne correspondent pas à la valeur maximale indiquée dans la feuille de données techniques. La résistance thermique entre le boîtier et le radiateur correspond à (pt) :. K par thyristor W Question 6 Les pertes d'un thyristor sont de 7.6W. Donc la différence de température entre le boîtier et la jonction est de 7.6 degrés Celcius. En conséquence la température maximale du boîtier est de : 15 7.6 1 97. Exercice Préliminaire Question 1 Tracé complet La tension Van est indiquée en rouge. (5pt) La tension Vbn est indiquée en vert. (5pt) La tension Vab est indiquée en bleu. (5pt)
corrigeex1.nb 7 Show FeuilleBasique, TraceVan, TraceVbn, TraceVab 5 7 8 1 11 1.5 1.5 -.5-1 -1.5 Graphics 5 7 8 1 11 Question Tracé complet La tension du thyristor est indiquée en rouge (1pt). Le courant de la phase 1 est indiqué en vert (5pt).
corrigeex1.nb 8 Show FeuilleBasique, TraceVth, TraceIphase1 5 7 8 1 11 1.5 1.5 -.5-1 -1.5 Graphics 5 7 8 1 11 Question (5pt) Calcul de la tension moyenne. Méthode 1 On constate qu'il suffit d'intégrer la forme d'onde dans 1/ de la période entre : =Pi/6 et =5 Pi/6 1 Pi Integrate 1 Sqrt Sin Sin Pi,, Pi 6, 5 Pi 6 FullSimplify 7 6 % N 1.518 Méthode On utilise les formules données dans l'examen. Nous utilisons la formule pour un redresseur simple alternance. La tension moyenne Vab correspond à la tension moyenne Van moins la tension moyenne Vbn. La tension moyenne Van est :
corrigeex1.nb 9 m Vm Pi Sin Pi m Cos. m, Vm 1 Sqrt, 18 6 % N 1.5 La tension moyenne Vbn est : m Vm Pi Sin Pi m Cos. m, Vm 1 Sqrt, 6 18 Pi Pi 9 6 % N 7.177 On fait l'addition des deux valeurs. %%% % 1.518 Courant RMS Compte tenu le fait qu'il n'a pas de superposition de conduction entre la diode et le thyristor d'une même phase, on peut appliquer directement la formule correspondante au pont triphasé. Noter que nous utilisons la loi d'ohm pour déterminer la valeur du courant moyen dans la charge. Sqrt m Ichmoy. m, Ichmoy Vchmoy R Vchmoy R %. Vchmoy %%, R.9718 Question (5pt) Puissance active consommée par la charge : Vchmoy^ R. Vchmoy %%%, R 1179.5 Puissance apparente à l'entrée du montage :
corrigeex1.nb 1 Sqrt Irms Vphph. Irms %%, Vphph 1 Sqrt 1569.9 Exercice Question 1 (5pt) Les mots clés : Commutation de courant non instantanée. Chute de tension dans les thyristors. Question (5pt) Les mots clés : Conduction discontinue de l'expérience contre la conduction continue de la formule théorique. Question (5pt) Les mots clés : Arrêt de la conduction. Pas de tension positive pour l'amorçage des thyristors. Charge passive. Question (5pt) La réponse est 6 degrés. Noter qu'on demande pour une charge R. Le graphique correspond à une charge R+L.