Ex_05_STS1_Redresseurs (1)

8/17/2019 Ex_05_STS1_Redresseurs (1)

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TD Sciences Appliquées STS Conversion alternatif continu

Redresseurs monophasés______________________________________________________________Exercice 1: Redressement P2 :(Solution 1:)______________________________________________Exercice 2: Redressement commandé P2 :(Solution 2:)____________________________________

Exercice 3: BTS 2 1 Et! "etro (Solution 2:) #orrection $ %inir_____________________________Redresseurs triphasés_________________________________________________________________Exercice 1: Redressement P'3 tout th ristors (Solution 3:)__________________________________Exercice 2: BTS 2 3 Et! "etro limentation des moteurs électri*ues de propulsion du pa*ue+ot ,u"ar 2 P'3 (Solution -:)_____________________________________________________________Exercice 3: BTS 2 2 Et! "etro (Solution /:)____________________________________________Exercice -: BTS 2 2 Et! 0ouméa (Solution :)__________________________________________Exercice /: BTS 1 Et! 0ouméa (Solution &:)_________________________________________Exercice : BTS 1 & Et! Redresseur $ diode (Solution .:)________________________________Exercice &: BTS 1 Et! 0ouméa (Solution :)________________________________________Exercice .: BTS 1 Et! "étro (Solution 1 :)___________________________________________

Redresseurs #orrections_______________________________________________________________Solution 1: Exercice 1: : Redressement P2 :(Solution 1:)_________________________________Solution 2: Exercice 2:Redressement commandé P2 :()___________________________________Solution 3: Exercice 2:BTS 2 1 Et! "etro (Solution 2:)_________________________________Solution -: Exercice 1: : Redressement P'3 tout th ristors_________________________________Solution /: Exercice 2: : BTS 2 3 Et! "etro___________________________________________Solution : Exercice 3:BTS 2 2 Et! "etro (Solution /:)_________________________________Solution &: Exercice -:BTS 2 2 Et! 0ouméa (Solution :)_______________________________Solution .: Exercice /:BTS 1 Et! 0ouméa (Solution &:)________________________________Solution : Exercice :BTS 1 & Et! Redresseur $ diode (Solution .:)______________________

Solution 1 : Exercice &:BTS 1 Et! 0ouméa ( )_____________________________________Solution 11: Exercice .:BTS 1 Et! "étro ( )__________________________________________

1 3/


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Redresseurs monophasés

Exercice 1: Redressement P : !Solution :1 " Pour tout l4exercice le courant dans la char5e est considéré comme constant é5al $ 6# 7 1 8

9es diodes sont considérés comme par%aits

a8 Enonce la r;5le permettant de sa


3/35

a8 Enonce la r;5le permettant de sa


4/35

,uel t pe de %onctionnement o+tientJon pour2π Ψ > si on par


5/35

Deuxi(me partie

Troisi(me partie

/ 3/


6/35

3/


7/35

Redresseurs triphasés

Exercice 1: Redressement PD# tout th)ristors ! Solution :- " Pour tout l4exercice le courant dans la char5e est considéré comme constant é5al $ 6# 7 1 894an5le de retard $ l4amorGa5e est de 3 C9es diodes et th ristors sont considérés comme par%aits

@1

@41

@2

@42

1

<#

i#

u@1

i@1

# h a r 5 e

% o r

t e m e n

t

i n d u c

t i < e

u@41

i@41

i

@3

@43

2

3

a8 Par rapport $ *uel instant de départ est pris cet an5le de retard+8 =achure les instants o> cha*ue interrupteur conduit @1A@2A @3 puis @41A @42A @43c8 Remplir la li5ne ?#8 Tracer ?#d8 ,uel est le si5ne de la


8/35

@1

@2

@3

@41

@42

@43

? #

? @1

D 32 D 12 D 13 D 23 D 21 D 31 D 32 D 12 D 13 D 23 D 21 D 31 D 32

? 1 ? 2 ? 3

i@1

i @41

i

i

Exercice : $TS %%# Et& 'etro Alimentation des moteurs électriques de propulsion du paque/ot0ueen 'ar) PD# ! Solution :. "

'ans toute cette partie lFintensité du courant 6A par%aitement lisséA est maintenu $ .3 80I

0uaT

aT'

bT cTa

bc

0IT' b T'c

ai

2J1) Pont P'3 (%i5ure /) :9es th ristors sont considérés comme par%aits8

9Fan5le de retard $ lFamorGa5eα est dé%ini par rapport $ lFinstant de commutation naturelle82J1J1) Pourα 7 3 CA représenter sur le document réponse nC 1 :

2J1J1J1) les inter


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2J1J/) 9e taux 5lo+al de distorsion dFun courant i périodi*ue et alternati% est dé%ini comme suit :

' i 7f

2n

2n

I

I∑∞

= 7

f

2f

2

I

I-I

J 6n représente la


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v b

u a b

u 0

ω t

0

v a

u b c

u b a

u c a

u a c

u c b

u a c

v c

u a b

u c b

u b c

a T a T '

a i

a f

# i

0

ω t

4 0 0 A

'H#D"E0T REPH0SE nC1

0

ω t

I 0 $

I 0

1 # 1 5 $

I 0

0 # 5

7 $

1 i A i A ' i

1 f i

0

ω t

ω t

0

'H#D"E0T REPH0SE nC2

10/35


11/35

0

20

40

%0

80

100

5 7 13 17 1"

nIf I

&n

Spectre d'amplitudedu courant de ligne :

Pont PD3

0

20

40

%0

80

100

5 7 13 17 1"

nIf I

&n Spectre d'amplitudedu courant de ligne :cas du convertisseur

étudié

ran5 de lFharmoni*ue du %ondamental/ 2& 1- ran5 de lFharmoni*ue du %ondamental11 1113 . 13 .1&1 /

Ii5ure &a Ii5ure &+

Exercice #: $TS %% Et& 'etro ! Solution : " Utude du Pont "onophasé $ #ommutation Iorcée (P"#I)A alimentation 2/ !? / = :

9es éléments notés V sont des th ristors $ V8 T8 H8 (Vate W Turn J H%%)A ce sont des interruunidirectionnels commandés $ lFou


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E sera considérée comme constante (E 72A&/ !?)89e courant i21A sera considéré comme sinuso dal et en phase a


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Exercice -: $TS %% Et& 2ouméa ! Solution :3 " 9e


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Exercice .: $TS 1777 Et& 2ouméa ! Solution :8 "

9e redresseur utilisé est un pont tout th ristors t pe P'3 (


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e%%icace ? 7 22 ?8Jla char5e est constituée d4une résistance R 7 1Ω et d4une inductance 9 rendant le courant 6o par%aitemenlissé8Jles semiJconducteurs sont supposés par%aits etδA exprimé en de5résA est le retard $ lFamorGa5e des th r

6+ Représentation des si*naux fondamentaux Pourδ 7 C

6+1+ Représenter sur le documentJréponse nC 1 A les tensions $ la sortie du pont


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1%/35


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Exercice : $TS 1773 Et& Redresseur ; diode ! Solution :7 "

,& ,&ss&u,

i , s 1

, s 2v

, s 1v

, s 3v

T,ansfo.

, 7 c &

3 t & u,

'1

2

2'

v

v '1

1v 1

'1

i

2v1v

i 1 i 1 i 2i

i2'

i2

D 3

D4v4

v3

conv&,tiss&u, continu-continu

6u

I

9e pont est alimenté sous les tensions


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2π ω t

vcv bva

uc

1"/35


20/35

Document > réponse n?

20/35


21/35

Document > réponse n? /is

21/35


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Redresseurs Corrections

Solution :1 Exercice 1: : Redressement P2 :(Solution :1) a) cathode commune : Tension anode la plus 5rande conduit+) anode commune : Tension anode la plus petite conduit

c)d) #our+ee) #our+e%) #our+e5)

1 2C

K

I i =

h)1 2

2 212 2 K K

N N i i N i− = −

( )2 1

2

12 K K

N i i i

N = −

Solution :2Exercice 2: Redressement commandé P2 :(Solution :2) a) cathode commune : Tension anode la plus 5rande conduit et impulsion de 5achette+) anode commune : Tension anode la plus petite conduit et impulsion de 5achette

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c)d) 9ors*ue @2 conduit la loi des mailles donne ?# (J


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Ni ϕ =ℜ∑#omme le circuit ma5néti*ue est considéré

comme par%ait la reluctance µS

ℜ = l est

nulle (car ` JX∞) donc

1 2

1 2

2 21

2 21

0

02 2

2 2

K K

K K

Ni

N N i i N i

N N i i N i

=

⇒ − + =

⇒ − = −

∑

( )2 1

2

12 K K

N i i i

N = −

Solution :3Exercice 3: BTS 2 1 Et! "etro (Solution :3)

Deuxi(me partie : Etude du pont tout th)ristors !fi*ure #" +1+

94an5le de retard est pris par rapport $ l4an5le de conduction naturel des diodes (ce *ui a son importriphasé)

• 9ors*ue Th1 et Th3 conduisent : u# 7 u et i 7 6#• 9ors*ue Th2 et Th- conduisent : u# 7 Ju et i 7 J6#

Pour calculer la


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[ ] ( )( )

( )( )cos

1 1( ) 2 sin

2 2cos cos cos

2 2cos

u u d U d

U U u

U u

π ψ π ψ

ψ ψ

π ψ

ψ

ψ

θ θ θ θ π π

θ π ψ ψ π π

ψ π

+ +

+

= × = ×

= − = − + − −

=

∫ ∫

1 442 4 43

Si2π

ψ > alors 0C u ≤ pour le moteur le sens de rotation est in


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Pour construire la cour+eA on peut reprendre la cour+e du pont tout th ristor et se rappeler *ue d;s tension aux +ornes de le 'R9 est potentiellement né5ati


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"0#45

20 P P

f S

= = =

Solution :-Exercice 1: : Redressement P'3 tout th ristors aW instant normal de conduction des diodes est pris pout

t7 A la conduction se %ait 3 C plus tard+J


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[ ]

( ) ( )( )( )

23

3

23

3

23

3

1 13 32 22 2

1( )

3

12sin

3

2cos

3

2 2cos cos3 33

cos cos cos sin sin

3 2 2 2cos cos sin sin cos cos sin sin3 3 3 3

C

C

C

C

C

u u d

u U d

U u

U u

a b a b a b

U u

π α

π α

π α

π α

π α

π α

θ θ π

θ θ π

θ π

π π α α π

π π π π α α α α π

+

+

+

+

+

+

−

= ×

= ×

= −

= − + − − +

+ = −

×= − + + −

∫

∫

142 43 142 43 1 2 3 1 2 3

3 2cos

3 %cos

C

C

U u

V u

α π

α π

×=

×=

Pour C

aW instant normal de conduction des diodes est pris poutt7 A la conduction se %ait C plus tard

+J


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67 23 C

I I =

J 94éner5ie transite de la source


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Solution :/Exercice 2: : BTS 2 3 Et! "etro

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Solution :Exercice 3: BTS 2 2 Et! "etro (Solution : )

31/35


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Solution :&Exercice -: BTS 2 2 Et! 0ouméa (Solution :&)

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Solution :.Exercice /: BTS 1 Et! 0ouméa (Solution :.)

P 7 2 A-. (cosδ)b !^

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Solution :Exercice : BTS 1 & Et! Redresseur $ diode (Solution : )

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Solution :1 Exercice &: BTS 1 Et! 0ouméa (Solution :1 )

Solution :11Exercice .: BTS 1 Et! "étro (Solution :11)

Documents

Ex_05_STS1_Redresseurs (1)