Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour LS MOTRS A CORANT CONTN CHATR : 06 Contnu 1.rincip fonctionnnt..83 2.Hypothès.83 3 -Motur shunt 84 3.1-Fonctionnnt sous tnsion inuit ct t xcittion ct 85 3.2-Fonctionnnt sous tnsion inuit vribl t xcittion ct 89 3.3-Rnnt.90 4 - Motur à xcittion séri...91 4.1-Crctéristiqu vitss..91 4.2-Crctéristiqu coupl..92 4.3-Crctéristiqu écniqu...93 4.4-roblè érrg...94 4.5-Rnnt...94 5 -Coprison ntr otur séri t shunt t pplictions..94 TD N 4 : Moturs à cournt continu...96 Anné nivrsitir 2011-2012 g 83
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour Ls oturs à cournt continu L utilistion n otur l chin à cournt continu st très répnu surtout pour l fonctionnnt à vitss réglbl, pour ls ssrvissnts t n trction élctriqu 1 -rincip fonctionnnt Au chpitr 4 on éjà étbli l révrsibilité l chin élctriqu ngilctriqur M 1 ngimcniqu rts(chlurs : f : j : rts fr rts cniqus rts pr fft joul Rrqu : our invrsr l sns rottion un otur à cournt continu, on oit invrsr : - Soit l cournt ns l inuit - Soit l cournt ns l inuctur 2 -Hypothès our siplifir l étu théoriqu, nous llons supposr qu notr otur st prfitnt copnsé, pr conséqunt l réction gnétiqu l inuit sr négligé ( ( 0.l n écoul : ch v (flux à vi = flux n chrg t ch v (f.. ou f.c.. n chrg=f.. à vi Avc s xpri toujours l ê nièr qulqu soit l fonctionnnt N.n. Avc : : nobr pirs pôls ; :nobr pirs vois nroulnt ; N : nobr conucturs ctifs l inuit ; n : vitss rottion(r/s t :flux util pr pol(wb. (1 Or N ct..n. (1 Anné nivrsitir 2011-2012 g 84
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour L oèl l inuit s siplifi pour vnir : R Figur 6.2: oèl équivlnt l inuit R. (2 Rrqu n régi prnnt n ct u r (puisqu l ccélértion st null 3 -Motur shunt L inuit t l inuctur sont lintés pr l ê tnsion j j R h r M u r n R h r R Chrg Figur 6.3: sché équivlnt un otur shunt : L tnsion linttion iposé pr l utilistur L loi s ills ppliqué ux ifférnts ills nous onn : Anné nivrsitir 2011-2012 g 85
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour j (3 t R h r R. 3.1-Fonctionnnt sous tnsion inuit constnt t xcittion ct 3.1.1-Crctéristiqu vitss :à n( tr / n ct t j ct ct t j ct (A 0 Figur 6.4 : crctéristiqu vitss On vu qu R.. n. n R. R..... n n0 A. (4, c st un roit à pnt négtiv très fibl 0 Rrqu : A vi l otur bsorb un cournt 0 (très fibl t s vitss onné pr (4 st n0 n 00 n chrg lorsqu n (iinu n conclusion, à tnsion inuit constnt t xcittion constnt l vitss un otur shunt(ou à xcittion sépré rst prsqu constnt 3.1.2-Crctéristiqu coupl f à ct t j ct ( On éjà étbli(voir chpitr 4 qu l ont u coupl élctrognétiqu st onné pr :.. vc M 2 Anné nivrsitir 2011-2012 g 86
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour ( N. ct t j ct ( u ( p (A 0 Figur 6.5 : crctéristiqu coupl Or j ct ct '. (5 Avc '. Rrqu (5 st un roit qui pss pr l origin A vi 0 très fibl t p (coupl prts constnts, u f ( st un roit // à f ( qui sort 0,puisqu à vi l u p coupl util st null. 3.1.3-Crctéristiqu écniqu f (n à ct t j ct On put l étrinr à prtir s ux crctéristiqus précénts soit : Grphiqunt n f ( n 1 1 Donné f ( f (n 1 Algébriqunt : Anné nivrsitir 2011-2012 g 87
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour ntr ls rltions (4 t (5 on éliin l cournt t on tir l xprssion f (n (4 n n 00 ' n00 n 2 n00 n t (5. (.. (6 A A 2. R (6 st l éqution un roit à pnt négtiv très proch vrtic ( N. ct t j ct u ( ( p Figur 6.6 : crctéristiqu écniqu n 0 (A Rrqu ;(oint fonctionnnt L point fonctionnnt st onné pr l intrsction f (n t f (n cr n régi prnnt,on églité ntr cs ux coupls. r u L crctéristiqu écniqu l chrg f (n st un onné t ll n épn qu l chrg.. ( N. r ct t j ct u ( (n r 1 u1 n 1 n 0 (A Figur 6.7: Détrintion point fonctionnnt Anné nivrsitir 2011-2012 g 88
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour Sur l figur précént, on vous onn un xpl : n ; st l point fonctionnnt ns c cs. 3.1.4-roblè érrg : 1( 1 u1 Au ont u érrg n 0tr / n 0V l cournt érrg irct n sr liité qu pr l résistnc l inuit R R 0V n 0tr / n Figur 6.8: sché équivlnt u érrg our liitr l cournt érrg à s vlurs ccptbls (générlnt on choisit 1.5. 2.5., on oit insérr u ont érrg un rhéostt R HD n séri vc n l inuit tl qu : R HD n R (8 R HD j R h R r Figur 6.9: nsrtion u rhéostt érrg Anné nivrsitir 2011-2012 g 89
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour Rrqu :(opértion érrg On érr vc iinu R HD xil, puis u fur t à sur qu l vitss ugnt, on R HD.A l fin érrg R HD sr court-circuité. Rrqu : (coupl érrg On éjà étbli qu t sont proportionnls t sont ussi proportionnls t pr conséqunt n. (9, où l intérêt érrr vc n n pour grntir l écollg l chin. n fft l chin n put ps érrr qu si résistnt écollg. 3.2-Fonctionnnt sous tnsion inuit réglbl t j ct r (coupl 3.2.1-Crctéristiqu vitss n f à j ct t ct ( D près (3, lorsqu on fit iinur l tnsion linttion c st l vlur n 00 qui v chngr (iinu t l pnt rst l ê, onc on put éuir ls crctéristiqus vitss pour ifférnts vlurs linttion à prtir l un ntr lls qu été trcé, t cci pr trnsltion. n( tr / n n 00 n 00 / 2 n f ( à 1 n f ( à 1 / 2 (A 0 Figur 6.10 : crctéristiqu vitss 3.2.2-Crctéristiqu écniqu : f (n à j ct t ct D l ê nièr qu précént, on put éuir l crctéristiqu écniqu pour ifférnts vlurs l tnsion linttion. Anné nivrsitir 2011-2012 g 90
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour u ( N. / 2 1 1 j ct n / 2 n00 00 n( tr / n Figur 6.11 : crctéristiqu écniqu 3.3-Rnnt Biln s puissncs uissnc bsorbé : uissnc util : u uissnc élctrognétiqu : rts - rts pr fft joul ns l inuctur j - rts pr fft joul ns l inuit j - rts fr+prts écniqus its prts constnts : 0. 0 c 2 0 R. 0 t.( j. ch. u. j. j R j 2.( c f Figur 6.12 : Biln puissnc un otur shunt Anné nivrsitir 2011-2012 g 91
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour Rnnt : u %.100 rts..100 4 -Motur à xcittion séri R..( 2 j c.100 Rs Rs R M u r n Chrg Figur 6.13: Sché équivlnt un otur séri L loi s ills ppliqué u oèl l chin onn : ( R Rs. (10 4.1-Crctéristiqu vitss n f à ct ( our éontrr l llur n f à ct.on suppos qu l circuit gnétiqu n st ps sturé :.. Or (. N. n. st égl ussi à : ( R Rs., onc, n rplçnt pr s vlur :. n... t n.. ( R 4 R.. s n néglignt ( R R. vnt,on ur : s n c st l éqution un hyprbol.. ' Anné nivrsitir 2011-2012 g 92
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour n( tr / n ct (A Figur 6.14: Crctéristiqu vitss un otur Rrqu : (bllnt à vi L rltion (10, nous ontr qu qu fibl chrg, l vitss u otur séri st xcssiv. L otur séri oit toujours érrr à plin chrg. l convint bin pour l trction élctriqu. 4.2-crctéristiqu coupl f à ct ( our éontrr l llur f à ct.on v prnr l ê hypothès qu précént.. ( On sit qu l coupl élctrognétiqu st onné pr l rltion suivnt :.. vc M. N 2 2., or '' 2. ' M.. (11 Avc '' M M. L éqution (11 st cll un prbol qui pss pr l origin. L crctéristiqu u f ( st obtnu pr trnsltion vrticl f ( p (ont u coupl s prts constnts. Anné nivrsitir 2011-2012 g 93
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour ( N. f ( ct u f ( (A Figur 6.15: Crctéristiqu coupl un otur séri 4.3-crctéristiqu écniqu f (n à ct Ctt courb put êtr obtnu pr éliintion grphiqu u cournt ntr ls ux crctéristiqus précénts(ê rch à suivr qu vc l otur shunt.toutfois on put ptr l ê hypothès qu précént. t onnr l llur pproxitif. On éjà étbli qu : n. ' ' n. '' 2 ' M.. '' 1 ' M.(. ' 2 n L coupl vri n rison invrs u crré l vitss. ( N. f ( ct f ( u n( tr / n Figur 6.16 : Crctéristiqu écniqu un otur séri Anné nivrsitir 2011-2012 g 94
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour 4.4-roblè érrg rtiqunt, c st l ê rch à suivr qu pour l otur shunt. L érrg oit s fir à l i un rhéostt érrg, qui st clculé vc ls ês rltions vus précént.cpnnt, on oit précisr qu ls étils s clculs concrnnt l ivision c rhéostt n plusiurs portions n ont ps été trités vc l otur shunt. 4.5-Rnnt Biln puissnc uissnc bsorbé : uissnc util : u uissnc élctrognétiqu : rts - rts pr fft joul ns l inuctur j - rts pr fft joul ns l inuit j - rts fr+prts écniqus its prts constnts : c.. ch. u. u j R.( s 2 j R.( 2 c f Figur 6.17 : biln puissnc un otur séri Rnnt : % u.100 rts..100 ( R R.. s 2 c.100 5 -Coprison s oturs séri t shunt t pplictions : o L otur séri support bin ls surchrgs qu l otur shunt. n fft, pour un ê ccroissnt coupl, l ppl cournt qu il provoqu st oinr qu ns un otur shunt. Anné nivrsitir 2011-2012 g 95
Cours lctrotchniqu G 2 AMAR.Mnsour o L coupl u otur séri n épn ps l tnsion linttion ; contrirnt u otur shunt (son xcittion épn l tnsion linttion.c st un vntg n trction ou, n bout lign un otur put êtr linté à tnsion ssz fibl (à cus l fort chut n lign.l otur séri prt ontr un cot, tnis qu l otur shunt bsorbnt un cournt xcssif put êtr étruit. o L bllnt u otur séri à vi st un inconvénint sériux qui n liit son ploi. Applictions L otur séri st surtout utilisé n trction élctriqu ou l on ppréci s robustss(nroulnt inuctur gros fil n risqu ps l ruptur t surtout son utorégultion puissnc qui lui prt rlntir n cot t ontr sns échuffnt xgéré. On l ploi églnt ns ls ntrinnts s pprils pour lsquls l coupl résistnt croit rpint vc l vitss(vntilturs, coprssurs pops cntrifugs, L otur shunt st un utorégultur vitss, il convint ns ls ntrinnts s chins ont l vitss oit rstr snsiblnt constnt. On l ploi églnt ns ls ntrinnts s pprils lvg ou l chrg put êtr supprié brusqunt t ou vc otur séri, il y risqu bllnt. Anné nivrsitir 2011-2012 g 96