m28 Instal Rpar Command Lectroniqu Moteur-ge-emi

7/23/2019 m28 Instal Rpar Command Lectroniqu Moteur-ge-emi

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OFPPT

ROYAUME DU MAROC

MODULE N:28INSTALLATION, REPARATIONDECOMMANDE ELECTRONIQUE DES

MOTEURS

SECTEUR: ELECTROTECHNIQUE

SPECIALITE: MI

NIVEAU: TECHNICIEN

ANNEE 2007

Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du TravaiDIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION

RESUME THEORIQUE&

GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES


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Rsum de Thorie etGuide de travaux pratiques

Module 28Installa1ion, rparation de commande lectronique de moteurs

OFPPT/DRIF 1

Document labor par :

Nom et prnom EFP DRFAURESCU FLORIN ISTA TAZA CNPANTAZICA LUCRETIA CDC


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OFPPT/DRIF 2

SOMMAIRE

PagePrsentation du module 7

Premire partie- Rsum de thorie 91 Types de commande lectronique des moteurs 10

1.1. Introduction 101.2. Commande de moteurs courant continu 11

1.3.Commande de moteurs asynchrones triphass 12

2 Le convertisseur alternatif-continu 132.1 Le redresseur tension fixe en commutation

naturelle bas de diodes13

2.2 Le redresseur tension variable en commutationcontrle base de thyristors (redresseur command)

17

3 Le convertisseur continu- continu 223.1 Le hacheur dvolteur 223.2 Le hacheur survolteur 323.3 Les applications des hacheurs 33

4 Commande de vitesse pour moteur courant continu 344.1Rappel sur les moteurs CC 344.2 Variateur de vitesse thyristors 364.3 Rgulation de vitesse 384.4 Variateur de vitesse RECTIVAR 4 434.5 Variateur de vitesse avec hacheur 50

5 Le convertisseur continu-alternatif 525.1Classification des onduleurs autonomes 525.2Principe de fonctionnement du londuleur autonome 535.3 Londuleur monophas 585.4 Onduleurs triphass autonomes 605.5 Applications des onduleurs autonomes 625.6 Londuleur frquence variable 635.7 Variateur de vitesse ALTIVAR 16 675.8 Application dun variateur frquence variable 71

6 Le convertisseur alternatif-alternatif 736.1 Le gradateur 73

6.2 Le cycloconvertisseur 76


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OFPPT/DRIF 3

7. Linstallation dun systme de commande de moteurs 797.1 Les plans et les devis 797.2 Normes en vigueur 797.3 Mthodes dinstallation 81

7.4 Mesures de scurit lors de linstallation 817.5 Installer les cbles et les canalisations 83

8. Analyse de ltat rel dun quipement 858.1 Gnralits 858.2 Poser un diagnostic 858.3 Sources de problmes dans un systme de commandelectronique de moteurs

86

9. Rparation dun quipement lectronique 879.1 Rgles de scurit relatives la rparation des

systmes industriels87

9.2 Techniques de dpannage 889.3 Slectionner les composants de remplacement 899.4 La procdure de remplacement des composantsdfectueux

89

9.5 Limportance de la qualit dans lexcution des travaux 909.6 Consigner les interventions 90

10. Ajuster et calibrer un systme de commandelectronique de moteurs

94

10.1Rgles de scurit 9410.2 Mesurages 9410.3 Procdure de calibrage 9510.4 Vrifier le fonctionnement des dispositifs de scurit 9510.5 Vrifier le fonctionnement de lquipement 96

Deuxime partie- Guide de travaux pratique 97

I. TP1 Redresseur diodes 98

II. TP2 Redresseur thyristors 106

III. TP3Le gradateur 116

IV TP 4 Londuleur 123

V TP 5 Variateur de vitesse ALTIVAR 16 127

VI TP 6 Variateur de vitesse RECTIVAR 4 134


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Troisime partie- Evaluation de fin de module 138

Liste bibliographique 141

Annexe 1 : Evaluation de fin de module solutions 142Annexe 2 : Technologie des interrupteurs 149


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MODULE 28 :INSTALLATION, REPARATION DE

COMMANDE ELECTRONIQUE DE MOTEURS

Dure : 60 H 56 % : thorique38 % : pratique

6 % : valuation

OBJECTIF OPERATIONNEL

COMPORTEMENT ATTENDU

Pour dmontrer sa comptence le stagiaire doitinstaller et rparer un systme de commande lectronique demoteurs selon les conditions, les critres et les prcisions quisuivent.

CONDITIONS DEVALUATION

A partir :- de directives ;- du schma du systme de commande lectronique ;- dune panne provoque.

A laide :- des manuels techniques ;- des outils et des instruments ;- dun systme de commande lectronique de moteurs ;

CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE

Respect des rgles de sant et de scurit au travail. Respect des normes en vigueur. Utilisation approprie des outils et des instruments. Qualit des travaux.


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OFPPT/DRIF 6

OBJECTIF OPERATIONNEL

PRECISIONS SUR LECOMPORTEMENT ATTENDU

A. Interprter les directives, les planset les manuels techniques.

B. Installer un systme decommande lectronique demoteurs.

C. Vrifier le fonctionnement dunsystme de commandelectronique de moteurs.

D. Poser un diagnostic.

E. Rparer des dun systme decommande lectronique demoteurs.

F. Ranger et nettoyer.

G. Consigner les interventions.

CRITERES PARTICULIERSDE PERFORMANCE

- Identification exacte des symboles.- Reprage de linformation pertinente

dans les manuels techniques.

- Installation conforme au plan.- Raccordement correct.- Fixation solide.

- Respect des tapes de vrification.- Fonctionnement correct.

- Justesse du diagnostic.- Choix judicieux des correctifs

apporter.

- Choix appropri du composant deremplacement.

- Dmontage correct- Montage correct.- Fonctionnement correct.

- Rangement appropri et propret deslieux.

- Pertinence des informationsprsentes.


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OFPPT/DRIF 7

Prsentation du module

Lobjectif de ce module est de faire acqurir les connaissances lies aux types decommande lectronique de moteurs, au diagnostique de fonctionnement ainsiquau remplacement de composants dfectueux. Il vise donc rendre lesstagiaires aptes installer et rparer les systmes de commande lectronique

de moteurs.

Le rsum de thorie contient, dans les premiers chapitres (1 6), la prsentationdesconvertisseurs statiques les plus utiliss dans la construction des circuits decommandes lectroniques des moteurs, accompagne des schmas pratiques etde lanalyse de fonctionnement. Les deux chapitres suivants prsententlinstallation dun systme de commande de moteurs et lanalyse de ltat rel dunquipement de commande lectronique. Les chapitres 9 et 10 ont comme sujet Rparation dun quipement lectronique et Ajuster et calibrer un systme de

commande lectronique de moteurs .

La deuxime partie, Guide de travaux pratiques , prsente 6 travaux pratiquesqui visent les redresseurs avec des diodes ou des thyristors, les onduleurs et lesgradateurs et comme quipements industriels les variateurs de vitesse ALTIVAR16 et RECTIVAR 4.

La troisime partie offre un exemple pour Evaluation de fin de modulepreuves thorique et pratique et les solutions affrents.


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Module 28

INSTALLATION, REPARATION :COMMANDE ELECTRONIQUE DE

MOTEURS

RESUME THEORIQUE


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CHAPITRE 1

Types de commande lectronique des moteurs

1.1 Introduction

Pour des raisons conomiques, l'nergie lectrique est fournie par des

rseaux triphass (trois tensions sinusodales dphases entre elles de3

2)

la frquence de 50Hz.Du point de vue de l'utilisateur, l'nergie est souvent utilise en continu ou des frquences diffrentes de celle du rseau.Jusqu'au dbut des annes 1970 environ, la mise en forme de l'onde lectrique

afin de l'adapter aux besoins a t obtenue au moyen de groupes tournants(moteurs). Les performances des composants semi-conducteurs de l'lectroniquede puissance (diodes, thyristors, triacs, transistors) ont ensuite permis de raliserde telles conversions; on supprime ainsi les parties tournantes et on rduit lamasse, l'encombrement et le cot de ces matriels.

Les convertisseurs statiquessont les dispositifs composants lectroniquescapables de modifier la tension et/ou la frquence de l'onde lectrique.On distingue deux types de sources de tension:

Sources de tension continuescaractrises par la valeur V de la tension. Sources de tension alternativesdfinies par les valeurs de la tension

efficace V et de la frquence f.On diffrencie quatre types de convertisseurs dont les schmas de principe sontdonns sur la figure ci-dessous:

Convertisseur alternatif-continu : redresseur ; Convertisseur continu-continu : hacheur ; Convertisseur continu-alternatif : onduleur ; Convertisseur alternatif-alternatif: c'est un gradateurlorsque seule la

valeur efficace de la tension alternative est modifie, sinon c'est uncycloconvertisseur.


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OFPPT/DRIF 10

Voila quelques applications des convertisseurs statiques:

Redresseurs : alimentation des moteurs courant continu, charge desbatteries

Hacheurs: commande des moteurs courant continu (vitesse variable) ;

fonctions d'interrupteur onduleurs ou alimentation dcoupage ; Onduleurs: production de tensions alternatives, alimentation des appareils

lectriques autonomes, protection contre les surtensions et coupures derseau (informatique), commande des machines courant alternatif ;

Cycloconvertisseurs: production des vitesses variables en alternatif(levage, machine-outil).

La commande de vitesse des moteurs constitue lapplication la plusimportante de llectronique de puisssance. Les installations industrielles utilisentde plus en plus des variateurs lectroniques de vitesse thyristors, soit pour

obtenir la vitesse dentranement optimale de machines pour chaque tape dunprocd industriel, soit pour asservir la vitesse dun ou de plusieurs moteursentranant des quipements lectromcaniques. Dans le cas des entranementscontrles vitesse variable, on utilise principalement les moteurs courant continu excitation spare et les moteurs courant alternatif triphass asynchrones.

1.2 Commande de moteurs courant continu

Les moteurs courant continu sont aliments partir :

dun rseau alternatif (monophas ou triphas) par lintermdiaire deredresseur thyristors (Figure 1-1);

de redresseurs diodes suivis de hacheurs thyristor (Figure 1-2); dune batterie daccumulateurs par lintermdiaire dhacheurs thyristors

(Figure 1-3).

Redresseur

thyristorsMoteur

c.cAlimentation c.a

F IGURE 1-1 REDRESSEUR THYRISTORS

Alimentation c.a Redresseur

diodes

Hacheur

thyristors

Filtre

Moteurc.c

F IGURE 1-2 REDRESSEUR ET HACHEUR DE COURANT


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OFPPT/DRIF 11

Hacheur

thyristorsAlimentation c.c

Moteurc.c

F IGURE 1-3 HACHEUR DE COURANT

1.3 Commande de moteurs asynchrones triphass

Depuis les annes 70, on utilise de plus en plus des moteurs courant alternatif(synchones et asynchrones). Ces moteurs sont plus robustes que les moteurs courant continu ayant des performances similaires et leur cot est moins lev.

Les moteurs courant alternatif sont aliments par des tensions et des frquencesvariables partir :

de gradateurs thyristors ( Figure 1.4) ; donduleurs autonomes frquence variable (Figure 1.5) ; de cycloconvertisseurs( Figure 1.6).

Gradateur

thyristors3Alimentation

triphase

F IGURE 1.4 GRADATEUR

Redresseur

Onduleur

autonome

frquence

variable

3

Alimentation c.a

monophase ou

triphase

F IGURE 1.5 ONDULEUR AUTONOME FRQUENCE VARIABLE

Cycloconvertisseur

thyristors3

Alimentation

triphas

F IGURE 1.6 CYCLOCONVERTISSEUR


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CHAPITRE 2

Le convertisseur alternatif continu

Le convertisseur C.A C.C nous donne, partir dune source de tensionalternative monophase ou polyphase, une tension continue qui peut tre fixe ouvariable (Figure 2.1).

Tension alternative

monophase ou triphaseTension continu

fixe ou variable

F IGURE 2.1 CONVERTISSEUR ALTERNATIF - CONTINU

2.1 Le redresseur tension fixe en commutation naturelle basede diodes

2.1.1 Le redresseur fixe monophas

Le redresseur fixe ou non command contient seulement des diodesproduisant ainsi une tension continue fixe sa sortie.

On retrouve deux types de redresseurs monophass, soit:A) le redresseur simple alternanceou demi-onde;B) le redresseur double alternanceou pleine-onde.

2.1.1 a) Le redresseur simple alternance

Le redresseur simple alternance est compos dune seule diode ( Figure 2.2) et latension moyenne la charge nous est donne par lquation 2.1 :

Rc Vo

D

Es

Vo

Vo

t

moy

F IGURE 2.2 REDRESSEUR MONOPHAS SIMPLE ALTERNANCE

Vo moy =Emax

(2.1)

2.1.1. b) Le redresseur double alternance en pont


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Ce redresseur est ralis partir de quatre diodes monts en pont (Figure 2.3) etla tension moyenne la charge est donne par lquation 2.2 :

Vo

Vo

t

moyRc Vo

D1

D4D3

D2

Es

F IGURE 2.3 REDRESSEUR MONOPHAS DOUBLE ALTERNANCE

Vo moy =2Emax

(2.2)

2.1.2 Le redresseur fixe triphas

Le redresseur monophas est limit des puissances pouvant atteindre 10kW. Pour alimenter des puissamces suprieures cette valeur, on utilise desredresseurs triphass, comme :

A) Le redresseur en toile simple alternance;B) Le redresseur en pont.

2.1.2. a) Le redresseur triphas simple alternance

Le redresseur triphas en montage toile, reprsente la Figure 2.4,comprend un transformateur triphas dont les enroulements primaires sontbranchs en triangle et les enroulements secondaires sont branchs en toile.Une diode est place sur chaque phase et la charge rsistive est branche entre lepoint commun des cathodes des diodes D1, D2, D3 et le point neutre. Chaquediode conduit sur un intervalle de 120. Elle laisse passer le courant danslintervalle de temps o la tension de sa phase est suprieure aux deux autres(Figure 2.5). Le courant moyen dans chaque diode quivaut au tiers ducourant de charge et la frquence du signal de sortie est gale trois fois lesignal dentre.

Ce redresseur est employ que pour des montages industriels de petitespuissances.

Rc

e

D2

D3

e

e

D1

L3

L2

L1

N

Erc3

2

1

F IGURE 2.4 REDRESSEUR TRIPHAS SIMPLE ALTERNANCE


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Erc

t (ms)

t (ms)

e1 e3e2

E phase max

D1 D3D2

Ephase max0,5 120o

E moy.

F IGURE 2.5 FORME D ONDE D UN REDRESSEUR TRIPHAS SIMPLE ALTERNANCE

Valeurs caractristiques des tensions et courants:La valeur moyenne de tension la charge est donne par lquation 2.3 :

Vo moy =3 3

20 827

=E Emax , max (2.3)

E : tension de phase

Exemple 2-1:Dans un redresseur simple alternance triphas (Figure 2.4), la tension de phaseest de 220 V 50 HZ, et la charge est une rsistance de valeur Rc=10. Enngligeant la chute de tension des diodes, calculez:

a) la tension moyenne la charge ;

b) le courant moyen de charge ;

c) le courant moyen des diodes ;

d) la frquence du signal la charge.

Solutions:

a. Vo moy=3 3

20 827

=E Emax , max

Vo moy= ( )0 8277 220 2, v = 256,5354 V

b. Irc =Vomoy

Rc=

256 53

10

, V

= 25,65A

c. ID =I

ARC

3

25 65

38 54= =

,,

d. fo= 3 x 50 hz = 150 hz


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2.1.2. b) Le redresseur triphas en pont

Le redresseur triphas en pont (Figure 2.6) est un des circuits redresseursindustriels les plus efficaces, il peut tre considr comme redresseur simplealternance anode commune et cathode commune monts en tte-bche .

Erc

L3

L2

L1 D1

D6D2D4

D5D3

Rc

N

e

e

e

1

3

2

F IGURE 2.6 REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT

Considrons la reprsentation graphique des tensions triphassdalimentation (Figure 2.7). Quand la tension de phase e1 est suprieure auxtensions e2et e3, la diode D1 conduit, et les diodes D2 et D3 sont ltat bloqu.De mme la diode D6 conduit, et les diodes D5 et D6 sont bloques.

Le mme raisonnement sapplique lorsque la tension e2est suprieure aux deux(2) autres. Chaque diode conduit pendant un intervalle de 120. titre dexemple,la diode D1 conduit 60avec D4 et 60avec D5. Le courant moyen dans chaquediode est gale au tiers du courant de charge. La frquence du signal lasortie quivaut six fois la frquence dentre.

Une bobine peut tre rajoute en srie avec la charge pour diminuer le tauxdondulation.

ES

Erc

t (ms)

t (ms)

E moy.

e1 e2 e3

= 1,65 Ephase max

F IGURE 2.7FORME D ONDE D UN REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT

Valeurs caractristiques des tensions et des courants:


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La valeur moyenne de tension la charge est donne par lquation 2.4 :

Vo moy= 1,65 E max (2.4)

E : tension de phase

Exemple 2-2

Dans un redresseur en pont triphas (Figure 2.6), la tension au secondaire dutransformateur est de 220 V 50 HZ. La charge est une rsistance de 10. Enngligeant la chute de tension des diodes, calculez les valeurs suivantes:

a) la tension moyenne la charge ;

b) le courant moyen la charge ;

c) le courant moyen des diodes ;d) la frquence de londulation la charge.

Solutions :

a. Vo moy= 1,65 Emax= 1 65 220 2, v = 511,83V

b. Io moy= =

=10

83,511

C

OMOY

RV 51,18A

c. ID =I

ARC

3

5118

317 06= =

,,

d. fo= 6 x 50 hz = 600 hz

2.2 Le redresseur tension variable en commutation contrle base de thyristors (redresseur command)

Les redresseurs commands permettent de contrler la tension moyenne la charge. On les utilise surtout dans la commande des moteurs courant continupour varier la vitesse. On retrouve les redresseurs commands simple et doublealternance pour des tensions monophases et triphases.

2.2.1 Le redresseur command monophas

2.2.1. a) Le redresseur command monophas simple alternancePour varier la tension moyenne la charge, on utilise un thyristor qui est

dclench partir dun circuit de commande synchronis sur le secteur (Figure2.8). On utilise en gnral la commande par rampe synchrone.

Rc Vo

Th

Es

commande

Vo

t

F IGURE 2.8 REDRESEUR COMMAND SIMPLE ALTERNANCE


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En labsence de signal sur la gachette, le thyristor est ltat bloqu. Si lonapplique une impulsion sur la gachette durant le cycle positif, le thyristor conduit. Ilbloque lorsque la tension passe zro et durant le cycle ngatif .

Tension moyenne la chargeLa valeur moyenne de tension est donne par lquation 2.5 :

E moy=Emax

( cos )2

1

+ (2.5)

2.2.1. b) Le redresseur monophas en pont semi-command

Dans le cas du redresseur en pont mixte avec deux thyristors et deuxdiodes (Figure2.9), les deux alternances sont contrles et le circuit ncessite dessignaux de gachette dphass de 180. On utilise un transformateur dimpulsionavec deux secondaires pour raliser lamorage.

La diode D5 est utilise pour assurer le blocage des thyristors dans le casdune charge fortement inductive (moteur lectrique). Cette diode est aussiappele (diode de roue libre).

VoTh1

D2D4

Th3

Es

R

LD5

VO

F IGURE 2.9 REDRESSEUR EN PONT SEMI -COMMAND Tension moyenne la charge:La valeur de tension la charge est donne par lquation 2.6 :

E moy = )cos1(max

+E

(2.6)

2.2.1. c)Le redresseur monophas en pont compltement commandOn peut raliser un redresseur en pont en utilisant quatre thyristors (Figure

2.10). Ce circuit ncessite lutilisation de deux transformateurs dimpulsions avecchacun, deux enroulements au secondaire.

laide de ce redresseur, il est possible de fournir de lnergie au rseaupar lintermdiaire du transformateur, condition que langle damorage soitsuprieur 90et que la charge soit fortement inductive comme dans le cas dunmoteur courant continu en priode de freinage.

Th1

Th2Th4

Th3

Es

R

LD5

VO

F IGURE 2.10 REDRESSEUR EN PONT COMPLETEMENT COMMANDE


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Exemple 2-3Dans le montage en pont de la Figure 2.9 , la tension au secondaire dutransformateur dalimentation est de 220 volts 50 hertz, et la charge a uneimpdance de 5 ohms.

Calculez:

a) la tension moyenne la charge pour un angle damorage de 120;b) la tension inverse de crte (T.I.C) que doivent supporter les diodes et lesthyristors.

Solutions:

a) E moy=Emax

( cos )

1 + = E moy=220 2

1 120

+ =

( cos )O 49,36V

b) T.I.C = -Emax = -310,2V

2.2.2 Le redresseur command triphas

2.2.2. a) Redresseur command triphas simple alternance

Ce type de montage correspond trois circuits redresseurs commandsmonophass simple alternance qui fontionnent les uns aprs les autres (Figure2.11).

Le circuit de commande du redresseur doit envoyer, sur la gachette desthyristors des impulsions dcals de 120.

Rc

e

Th2

Th3

e

e

Th1

L3

L2

L1

N

Erc3

2

1

F IGURE 2.11 REDRESSEUR COMMAND TRIPHAS SIMPLE ALTERNANCE

Tension moyenne la charge:

Lorsque langle damorage est compris entre 0et 30, la tension la charge nestpas interrompue. La tension moyenne la charge est donne par lquation 2.7 :

E moy =3 3

2

Emax cos (2.7)

Quand langle damorage devient suprieur 30, la valeur moyenne est donnepar lquation 2.8 :


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E moy =3

2

Emax

[ ])30cos(1 ++ (2.8)

Dans le cas dune charge fortement inductive, le circuit peut agir comme

redresseur (Figure 2.12) pour un angle situ entre 0et 90, et comme onduleur(gnrateur )pour un angle au dessus de 90. Dans ce cas-ci, le circuit fournit delnergie au rseau (Figure 2.13).

+

-

RcepteurMontage

redresseur

Puissance active

L1

L2

L3

F IGURE 2.12 MONTAGE REDRESSEUR

-

+

Montage

redresseur

onduleur

Gnrateur

Puissance active

L1

L2

L3

F IGURE 2.13 MONTAGE GNRATEUR OU ONDULEUR

Ce fonctionnement est utilis en traction lectrique lors du freinage des trains;durant la priode de freinage , les moteurs courant continu deviennent

temporairement des gnratrices.

2.2.2. b) Redresseur triphas en pont compltement command

Le redresseur en pont de la Figure 2.14 est constitu de six thyristors quisont dclenchs tour de rle. On observe (Figure 2.15) que le thyristor Th1 estamorc quand la phase e1est durant la priode maximum; ensuite, cest au tourde Th2 dtre amorc 60plus tard. Le mme scnario se rpte avec lesthyristors Th3 et Th4. Dans le cas de charge inductive (moteur courant continu,on branche une diode de roue libre en parallle avec la charge.


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Ce circuit est plus utilis en industrie que le circuit prcdent car il offre unmeilleur rendement

Erc

L3

L2

L1 Th1

Th6TH2Th4

Th5Th3

Rc

N

e

e

e

1

3

2

F IGURE 2.14 REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT COMPLETEMENT COMMANDE

F IGURE 2.15 FORME D ONDE POUR UN REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT COMPLETEMENTCOMMANDE

Tension moyenne la chargeLa tension moyenne la charge est donne par lquation 2.9 :

E moy =

3 3

Emax cos (2.9)


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CHAPITRE 3

Le convertisseur continu - continu (le hacheur)

Le hacheur est un commutateur statique constitu de thyristors ou detransistors qui permet de transformer une tension continue fixe en une autretension continue variable (3.1).

Tension continuefixe

tension continuevariable

F IGURE 3.1 CONVERTISSEUR CONTINU - CONTINU

On distingue deux types de hacheurs couramment utiliss :

les hacheurs dvolteurs : ceux-ci fournissent, avec un excellent rendement,une tension continue de sortie dont la valeur est infrieure celle de la tensioncontinue dentre.

les hacheurs survolteurs : ceux-ci permettent dobtenir une tension de sortiesuprieure la tension dentre.

Nombreuses sont les applications pour la commande des machines courantcontinu et les alimentations dcoupage.

3.1 Principe du hacheur dvolteur (srie)

A. Dbit sur une charge rsistiveMontage de principe :

U est la source dalimentation fixe et R est la charge.Analyse de fonctionnement :Loi des mailles : U uK v = 0 donc : v = U uKOn choisit une priode T et une fraction de cette priode.

s appelle rapport cyclique, 0 < < 1, sans dimension.


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De 0 T : K est ferm > uK= 0 donc v = U et i = v / R = U / R De T T : K est ouvert > i = 0, v = iR = 0 donc uK= U

Commentaires

La tension de sortie du hacheur (tension v) nest pas continue mais toujourspositive. Lorsque la priode est assez faible ( frquence de 100 1000 Hz)

la charge ne voit pas les crneaux mais la valeur moyenne de latension.

Le rapport cyclique peut tre rgl. Par consquent la valeur moyennev (ou ) de v va varier.

Il sagit dun hacheur srieentre la source et la charge.

La valeur moyenne de v en fonction du rapport cyclique sur une priodeest :

( )TTiUT

v0+

=

donc Uv =


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B. Dbit sur une charge inductiveProprit des inductances

Equation fondamentale :

De cette quation rsident les proprits ci-dessous :En rgime continu tabli: linductance se comporte comme un court-circuit.En rgime priodique tabli: la tension moyenne est nulle : 0=Lu En rgime quelconque: dune faon gnrale :

- Le courant dans une inductance ne peut pas subir desdiscontinuits- Linductance soppose aux variations du courent qui latraverse, et ce dautant plus que : - L est grand

- la tension aux bornesde linductance est plus faible.Conclusion: Linductance lisse le courant

La forme du courant pour une charge inductive

Montage de principe :

Loi des mailles : U uK v = 0 donc : v = U uKLoi des noeuds: i = iK+ iD

Analyse de fonctionnement De 0 T : K est ferm > uK= 0 v = U donc i = iKet iD= 0

Le courant augmente progressivement (la pente dpendede la valeur de L).Schma quivalentest prsent cot.

De T T : K est ouvert > v = 0 uK

= U donc i = iDet i

K= 0


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Comme la charge nest pas alimente, le courant diminueprogressivement.Schma quivalent est prsent cot.

Commentaires :

A louverture de K, il ny aura pas dtincelle puisque le courant impos par labobine pourra passer par la diode.D est appele diode de roue librecar elle est active lorsque la charge nest pasalimente. Elle est ncessaire pour un bon fonctionnement du montage.

La bobine lisse le courant. Plus L est grand plus i sera petit.Exemple de montage

Linterrupteur est remplac par un transistorLe courant iDcommande la saturation (fermeture) oule blocage (ouverture) du transistor.


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OFPPT/DRIF 25

Montages relsHypothse

K est parfait (vk = 0 en conduction, les temps de commutation sontngligs)

D est idale Le rgime est tabli

K est command en commutation la priode T avec un rapport cyclique Le rapport cyclique est dfini comme = (temps de conduction) / TEquation du circuit: V = E + L.di/dt Ua = v + vk Ia = i - idFormes dondes en conduction continue

2. Hacheur deux cadrans


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OFPPT/DRIF 26

Hypothse

K est parfait (vk = 0 en conduction, les temps de commutation sontngligs)

D est idale

Le rgime est tabli

K1 et K2 sont commands simultanment avec le mme tat la priode T et unrapport cyclique

Formes dondes en conduction continue

En conduction discontinue la valeur moyenne du courant i est faible.

Caractristique de sortie :


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OFPPT/DRIF 27

3. Hacheur quatre quadrants

Pour obtenir une rversibilit quatre quadrants, il suffit d'associer tte bche deuxhacheurs rversibles deux quadrants (K1, K2, D1, D2) et (K3, K4, D3, D4)

Deux stratgies de commande sont utilises.

1rstratgie de commande

Tous les interrupteurs sont commands de la mme manire quelque soit lequadrant de fonctionnement.

K1 et K2 sont commands la fermeture de 0 T alors que K3 et K4 sontouverts.

K3 et K4 sont commands la fermeture de T T alors que K1 et K2 sontouverts.

C'est le sens du courant i qui dtermine les composants actifs. Par exemple si K3est command la fermeture avec i > 0, c'est D1 qui conduira. Mais si K3 estcommand la fermeture avec i < 0, c'est K3 qui sera travers par le courant i.

Exemples d'tats des composants en fonction du sens de courant i

Remarques:


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OFPPT/DRIF 28

T correspond au temps de conduction de K1 et K2, au temps de blocagede K3 et K4

Comme les formes d'ondes sont identiques celles du hacheur deuxquadrants, la tension est de mme expression : = Ua.(2-1)

Quelque soit le quadrant, le hacheur contrle la tension et le courant dans

la charge.

2mestratgie de commande

K1 fonctionne la frquence de hachage alors que K2 et ferm enpermanence si on souhaite une tension moyenne positive en sortie(K3 et K4 sont bloqus)

K3 fonctionne la frquence de hachage alors que K4 et ferm enpermanence si on souhaite une tension moyenne ngative en sortie(K1 et K2 sont bloqus)

T correspond au temps de conduction de K1 pour >0 et au temps deconduction de K3 pour


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OFPPT/DRIF 29

Ldi/dt = (Ua-E)/L donc le courant crot si K2 = 1 Ldi/dt = (-Ua-E)/L donc le courant dcrot si K4 = 1 Ces cas correspondent un rgime transitoire dans lequel le hacheur ne

contrle pas la pente du courant.

Circuits pour la commande du transistor

Pour alimenter la base du transistor, il faut raliser un montage lectroniquedlivrant un signal en crneaux avec un rapport cyclique rglable. Il sagit dunoscillateur.Il existe plusieurs circuits intgrs ralisant cette fonction.Exemple 1 :

Le courant de sortie de lAOP tant trs faible (10 20 mA), il conviendra dutiliser

un transistor Darlington.( )

++=

2

143 21ln

R

RRRT ;

43

3

RR

R

+=

Exemple 2 :

CT= 0,33 F, RC= 10 k, RT= 33 k, R = 1 k/0,5 WRCrgle le rapport cyclique.

RTrgle la frquence.

TTCR

f1,1

=


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OFPPT/DRIF 30

La figure 3.2 reprsente le schma de principe dun hacheur dvolteur muni dunfiltre de sortie LC, qui dbite un courant dans une charge rsistive. Louverture etla fermeture priodique de linterrupteur S permet de hacher la tension continuedentre pour produire une tension de sortie variable. Linductance rduitlondulation du courant de charge et le condensateur C maintient la tension de

sortie sensiblement continue. La diode assure la continuit du courant dans lacharge lorsque linterrupteur est ouvert. La forme donde la sortie du hacheur estmontre la Figure 3.3

E entre Circuit de

commande

LS

CD

+

- E sortie

F IGURE 3.2 LE HACHEUR DVOLTEUR

tcond

tbloc

E sortie

impulsion

d'amorcage

Impulsion

de blocage

Emoy

t

t

t

F IGURE 3.3 FORME D ONDE LA SORTIE DUN HACHEUR DVOLTEUR

La tension de sortie est donne par lquation :

E moy = E entretcond

Th

(3.1)

Th : priode de hachage

tcond : priode conduction du thyristor

Lamorage des thyristors aliments en courant continu ne prsente pas dedifficult particulire. Par contre, leur dsamorage ncessite des circuitssupplmentaires de blocage.

Il existe de nombreux dispositifs hacheurs qui se diffrencient les uns desautres par leur circuit de blocage. Le rle de ce circuit est de forcer lextinction du

thyristor principal la fin du temps de conduction. La Figure 3.4 reprsente un


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OFPPT/DRIF 31

hacheur dvolteur dont le thyristor principal (Th1) est bloqu laide dun thyristorauxiliaire (Th2) et dun circuit LC.

R

C

L

Th2

L

D

-

+

E entre Echarge

Th1

M

N

F IGURE 3.4 HACHEUR DVOLTEUR AVEC SON CIRCUIT DE DSAMORAGE

Pour pemettre au condensateur de se charger M(+) et N(-), le thyristor Th2doit tre amorc le premier, alors Th1 est ltat bloqu. Lorsque le condensateurest charg, le thyristor Th2 se bloque. Quand Th1 est amorc, le courant circuledans la charge, et le condensateur se charge dans lautre polarit travers L et D.Lorsque le thyristor Th2 est amorc, une tension ngative est applique sur Th1par le condensateur, et Th1 se bloque. Et ensuite le cycle recommence.

3.2 Le hacheur survolteurLe schma de principe dun hacheur survolteur est illustr la Figure 3.5.

Le thyristor qui joue le rle de commutateur statique est plac en parallle avec lacharge. Lorsque th1 est ltat passant, la bobine se charge traverslalimentation. Lorsque Th1 bloque, la tension applique la charge devient lasomme de la tension de la bobine et de la source. La tension de sortie nous estdonne par lquation 3.2. On retrouve ce hacheur dans certaines commande demoteurs qui permettent la rcupration dnergie sur le rseau, pendant la priodede freinage du moteur.

R

L

Th1

D1

D2 EchargeE entre

L

+

-

Circuitd'extinction

F IGURE 3.5 HACHEUR SURVOLTEUR


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OFPPT/DRIF 32

E moy = E entreTh

Th Tcond

(3.2)

Exemple 3.1Un hacheur dvolteur alimente une charge rsistive de 65 partir dune batteriedaccumulateurs de 60v. Le temps de conduction est de 30% de la frquence dehachage qui est de 500HZ. Calculez :

a) la priode de hachage ;b) le temps de conduction ;

c) la tension moyenne la sortie.

Solutions

a) TF HZ

ms= = =1 1500

2

b) tcond = 0.30 x 2ms = 0,6ms

c) E moy = 60V x0 6

2

, ms

ms= 18 V

3.3 Les applications des hacheursLes hacheurs sont utiliss dans de nombreuses applications industrielles,

surtout dans le domaine de la traction lectrique. Ils alimentent et contrlent la

vitesse des moteurs courant continu qui quipent les locomotives lectriques, lesmtros et les vhicules batterie daccumulateurs (charriots lvateurs, voitureslectriques et locomotives de mines).

Les hacheurs de petite puissance ( 0 100KW) sont gnralementemploys dans les vhicules lectriques batteries. Les hacheurs de puissance >100KW sont utiliss dans les locomotives lectriques qui fonctionnenet partirdun rseau courant continu (circuit redresseur).


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OFPPT/DRIF 33

CHAPITRE 4

Commande de vitesse pour moteur courant continu

Les moteurs courant continu sont utiliss dans de nombreusesapplications industrielles, bien que leur construction soit plus complexe que celledes moteurs courant alternatif.

4.1 Rappel sur le moteur a courant continu

Le moteur courant continu et excitation spare est constitu de deuxenroulements indpendants. Le premier dit " inducteur " gnre un champmagntique permanent, le second dit " induit " est bobin sur le rotor. Le schma

lectrique quivalent de linduit est un rseau R,L ,Efcemsrie. La force contrelectromotrice Efcemest gale K.N o est le flux gnr par lexcitation et Nla vitesse de rotation. Si lon asservit le courant dinduit, on pilotera le moteur couple constant quelque soit la charge. Si lon mesure la vitesse de rotation delarbre, on pourra alors raliser une commande en vitesse.

Attention: l'alimentation de lexcitation ne doit jamais tre coupe avantcelle de linduit. En effet, une telle opration entrane une brusque diminutionde ; Compte tenu de linertie du moteur, Efcem se maintient constant desorte que N crot rapidement en provoquant un emballement du moteur avecun effet gyroscopique potentiellement " dvastateur ".

1) Moteur idalEn ngligeant la rsistance d'induit du moteur dans un premier temps, on a lechronogramme suivant :

L'expression de l'ondulation rsiduelle de courant I en rgime tabli nous donne:I = T (E - Efcem)/L et I = (1-) T Efcem/L

D'o on tire :Efcem= .E = Vi moyen

et par suite :

N=E/K.


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OFPPT/DRIF 34

La vitesse de rotation est donc bien proportionnelle la tension moyenneapplique l'induit.La puissance lectrique Pa absorbe par l'induit vaut :Pa =Vi moyen. Iindmoyen

Elle est transforme en puissance mcanique : Pm = Cm.N. D'o l'on tire la

relation de proportionnalit du couple moteur au courant moyen d'induit :

Cm= Imoyen.(K.)

Dans le cas idal, la vitesse de rotation et le couple sont deux grandeursindpendantes.2) Imperfections du moteur

Pertes mcaniques par frottement secs => Couple de cdage : coupleminimum pour vaincre les frottements secs.

Pertes par frottement visqueux : fonction de la vitesse. Pertes Joules dans l'induit (bobinage, balais et collecteur) : R= 15

En tenant compte de la rsistance d'induit R, le courant Iind dcrit des arcsd'exponentielle de constante de temps L/R. Le couple et la vitesse ne sont plusindpendants : si le couple rsistant augmente, I moyen augmente, la fcemdiminue et N diminue. Le rendement galement diminue (augmentation des pertesjoules en I2).

Les avantages de ces moteurs sont :

une large gamme de variations de vitesse au-dessus et au-dessous de lavitesse de rgime ;

un fonctionnement avec des couples constants ou variables ; une acclration, un freinage et une inversion du sens de rotation trs rapide,

ce qui est avantageux dans le cas des appareils de levage et des machinesoutils ;

une vitesse de rotation qui peut tre rgule par lintermdiaire dun systme dertroaction ;

la possibilit de fonctionner comme gnrateur lors du freinage par rcuprationdnergie.

3) Caractristiques dun moteur courant continu

La vitesse dun moteur courant continu est inversement proportionnelle auflux inducteur et directement proportionnelle la force contre-lectromotrice du moteur.Cette relation nous est donne par :

NF C E M

K=

. . .

(Equation 4-1)

Le couple du moteur est proportionnel au flux inducteur et au courant delinducteur : C = AIK (Equation 4-2)

La puissance mcanique est proportionnelle au couple et la vitesse dumoteur :

P C= 0105, (Erreur ! Source du renvoi introuvable.).


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OFPPT/DRIF 35

On peut faire fonctionner le moteur couple constant en variant la tension delinduit. Dans ce cas, la puissance varie en fonction de la vitesse. Si on varie le fluxinducteur et si lon garde la tension de linduit constante, le couple varierainversement proportionnellement la vitesse du moteur, et la puissancedemeurera constante.

La Figure 4-4 nous montre la relation entre le couple et la puissance du moteur enfonction de la vitesse.

couple constant puissance constante

Nn

P

C

P C,

N

F IGURE 4-4 PUISSANCE ET COUPLE EN FONCTION DE LA VITESSE

Dans lindustrie, 90% des applications fonctionnent couple constant. Ainsi onretrouve le fonctionnement puissance constante dans les pompes, les machinesoutils et les systmes denroulement.

4.2 Variateur de vitesse thyristors

Les convertisseurs alternatif- continu sont les variateurs de vitesse les plusrpandus pour les moteurs courant continu, puisquils utilisent directement latension du rseau. Ils sont monophass ou triphass. Les ponts monophass sontutiliss dans les variateurs de faible puissance (jusqu 10kw environ). Ilscomprennent soit un pont complet de quatre thyristors (Figure 4-5) ou un pontmixte deux thyristors et deux diodes. Les ponts triphass sont employs pour lespuissances suprieures 10kw. On peut choisir un pont complet six thyristorsou mixte trois thyristors et trois diodes.

D1

D3

D2

D4

A+

A-

F+

F-

Mtension

c.a

th1 th2

th3 th4

tension

c.a

F IGURE 4-5 REDRESSEUR THYRISTORS MONOPHASS


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OFPPT/DRIF 36

Variateur de vitesse rversible

Un variateur est rversible lorsquil permet un changement rapide du sensde marche. Cela ncessite une commande quatre cadrants. La Figure 4-6reprsente les quatre cadrants dans lesquels un variateur rversible peut

fonctionner. La vitesse est indique sur laxe horizontal et le couple, sur laxevertical.

1

43

2 +

+

-

- NN

NN

NN

C

C

N: vitesse

C: couple

F IGURE 4-6 REPRSENTATION DES QUATRE QUADRANTS DU COUPLE ET DE LA VITESSE

Premier quadrant : Le moteur fonctionne dans le sens direct. Le couple et lavitesse sont positifs.

Deuxime quadrant : Le moteur fonctionne en sens inverse (vitesse ngative) et lecouple est positif (priode de freinage ou rcupration)

Troisime quadrant : Le moteur fonctionne en sens inverse et le couple est ngatif.

Quatrime quadrant : Le couple est ngatif et la vitesse est positive (priode defreinage ou rcupration).

Droulement dun cycle normal :

Dmarrage dans le sens direct (quadrant 1) ; freinage et rcupration (quadrant 4).Dmarrage dans le sens inverse (quadrant 3) ; freinage et rcupration (quadrant2).

Pour raliser un variateur de vitesse rversible quatre quadrants, on utilise lemontage de la Figure4-7 qui est constitu de deux ponts thyristors.

Mtension c.a

Pont 1 Pont 2

F IGURE4-7 REDRESSEUR RVERSIBLES THYRISTORS


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OFPPT/DRIF 37

4.3 Rgulation de vitesse

Les variateurs de vitesse permettent non seulment de contrler la vitesseet dinverser le sens de rotation, mais aussi dasservir la vitesse, soit en lamaintenant gale une valeur dtermine, quel que soit le couple rsistant exercsur larbre. Le schma synoptique de la Figure 4-8 prsente les principauxlments dun variateur de vitesse pour un moteur c.c excitation spare.

Unit de

commandeRedresseur

contrl

Alimentation c.a

Moteur c.c

Charge

Capteur

Seuils limites

Consigne de vitesse Impulsiond'amorage

Tension continuevariable

Signal de rtroaction

Redresseur

contrl

Mesure de lavitesse

F IGURE 4-8 DIAGRAMME SYNOPTIQUE D UN VARIATEUR DE VITESSE POUR UN MOTEUR

C .C

Le systme comprend :

un module de commande qui est constitu dun rgulateur de vitesse, un circuit

damorage thyristors et des circuits pouvant rgler la vitesse de rotation,lacclration, la dclration, le courant dinduit maximum et le couplemaximum. Tous ces rglages peuvent se faire laide de potentiomtres silsagit de carte analogique ou dun microprocesseur dans le cas de variateurnumrique.

un capteur de vitesse transmettant un signal proportionnel la vitesse dumoteur. Ce capteur est soit une gnratrice tachymtrique qui est entrane parle moteur ou un disque cod, utilis pour le comptage associ unconvertisseur frquence-tension.

un module de commande qui ajuste langle damorage des thyristors en

fonction de la vitesse du moteur.On retrouve deux mthodes permettant la rgulation de vitesse dun moteur courant continu, soit :

par gnratrice tachymtrique ; par tension dinduit ou f.c..m.

4.4 a) Rgulation par gnratrice tachymtrique

Celle-ci, place en bout darbre du moteur, fournit une tensionproportionnelle la vitesse de rotation. Le rgulateur agit pour que cette tension

(la vitesse de rotation) soit gale la tension de consigne. Cette mthode permet


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OFPPT/DRIF 38

davoir une trs grande prcision, de 0,1% pour une variation de chargeimportante.

La Figure 4-9 montre les diffrents lments dune boucle de rgulationutilisant une gnratrice tachymtrique.

M

B

Av

Rampe Comparateur

d'erreur

Rgulateur

de vitesse

Circuit

d'amorageCircuit de

puissance

Moteur

c.c

Gnratrice

tachimtrique

Consigne

de

vitesse

F IGURE 4-9 ASSERVISSEMENT DE VITESSE D UN MOTEUR C .C

La rampe(Figure 4-10)Cette fonction transforme un chelon de tension dentre en une tension de

sortie variable linaire. Elle se compose dune faon gnrale dun intgrateurreboucl sur un comparateur qui permet de maintenir constante latension de sortie lorsque celle-ci a rattrap le niveau de la tension dentre .Cette fonction permet de rendre plus progressifs les dmarrages ou les arrts.

-

+

+

-

R C

Consigne Ve

Vs

Ve

t

t

Vs

F IGURE 4-10 CIRCUIT DE LA RAMPE D ACCLRATION


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OFPPT/DRIF 39

Le comparateur(Figure 4-11)Cest un amplificateur de diffrence qui compare la consigne la tension

provenant de la gnratrice tachymtrique. Cette diffrence donne lerreur entreces deux valeurs au rgulateur.

R1=R2=R3=R4+

-

R1

R4

R3

R2Rampe

Tach.

F IGURE 4-11 COMPARATEUR D ERREUR

Le rgulateur(Figure 4-12)

Le rgulateur est de type proportionnel, intgral (PI). La partieproportionnelle permet une correction rapide de lerreur, tandis que la partieintgrale corrige tant quil y a une erreur.

Cette correction agit sur le circuit damorage.

-

+

R1

R2 C

Comparateur

d'erreur

Circuit

d'amorage

Eerreur

E sortie

F IGURE 4-12 RGULATEUR PI

Circuit damorage(Figure 4-13)

Cest un circuit qui permet damorcer un moment bien prcis le ou lesthyristors qui alimentent le moteur.

Ce circuit gnre une rampe qui est synchronise sur le secteur, celle-ci estcompare la tension provenant du rgulateur. La sortie du comparateur permet


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OFPPT/DRIF 40

un gnrateur dimpulsions de commander les thyristors avec un angle pouvantvarier entre 0et 180. Lisolation entre le circuit damorage et les thyristors se faitpar transformateur dmpulsion.

-

+

Gnrateur

de rampe

Syncro.

Rgulateur

Comparateur Gnrateurd'impulsion

Gachette des

thyristors

Synchro

Gnrateur

d'impulsion

Rgulateur

Rampe

F IGURE 4-13 CIRCUIT D AMORAGE

4.3 b) Rgulation par tension darmature

Avec cette mthode, la variation de vitesse est mesure par la tensiondinduit du moteur (f.c.e.m.) (Figure 4-14). Un circuit de compensation (RI) estncessaire cause de la rsistance interne du moteur. La prcision obtenue pourla vitesse est de 1 2% ; la prcision devient mauvaise pour les faibles vitesses.

La mesure est prise partir dun rseau rsistif ou dune carte lectroniquedisolation.

MAv

Rampe Comparateur

d'erreur

Rgulateur

de vitesse

Circuit

d'amorageCircuit de

puissance

Moteur

c.c

Consigne

de

vitesse

Mesure

de la

f.c..m

R.I

F IGURE 4-14 RGULATION PAR FORCE CONTRE -LECTROMOTRICE


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OFPPT/DRIF 41

Limitation de courant (Figure 4-15)Pour protger le moteur contre les surcharges, un dispositif de commande

maintient le courant dinduit en dessous dune valeur limite. Lorsque la valeur limiteest atteinte, les impulsions de gachette sont retardes, entranant une baisse detension de sortie du pont redresseur. Cette valeur limite de courant est dtermine

en fonction du couple maximal souhait et de lintensit maximale autorise dansle moteur.

Les principales mthodes de mesure de courant sont :

les transformateurs de courant alternatif ; les capteurs effet Hall ; les rsistances en srie avec larmature du moteur. Ces dernires sont peu

employes, car elles empchent lisolation galvanique entre le circuit decommande et celui de puissance .

Circuit de

puissance

M

Circuitd'amorage

Av

Rgulateurde vitesse

AI

Rgulateurde courant

BGnratrice

tachimtrique

Consigne

devitesse Rampe

+

-

+

-T.I

Mesure du

courant

Boucle de courant

Boucle de vitesse

F IGURE 4-15 ASSERVISSEMENT AVEC LIMITATION DE COURANT


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OFPPT/DRIF 42

4.4 Variateur de vitesse Rectivar 4

4.4.1 DiscussionLes variateurs de vitesse RTV-44 (Figure 4-16) de Tlmcanique sont

destins la rgulation de vitesse des moteurs courant continu excitation

spare ou aimants permanents, partir dun rseau alternatif monophas. Lacommande peut tre ralis partir dune carte analogique ou dunmicroprocesseur. Ces variateurs sont rversibles, double pont et fonctionnent dansles 4 quadrants du plan couple/vitesse. Ces variateurs peuvent contrler desmoteurs ayant une capacit comprise entre 0,65KW et 1770 KW.

F IGURE 4-16 RECTIVAR 4

4.4.2 Schma fonctionnelLa Figure 4-17 nous met en relief le schma fonctionnel du variateur RECTIVAR 4

F IGURE 4-17 SCHMA FONCTIONNEL


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OFPPT/DRIF 43

4.4.3 Caractristiques lectriques

F IGURE 4-18 CARACTRISTIQUES LECTRIQUES

4.4.4 RaccordementLa figure (Figure 4-19) nous montre le raccordement lectrique suggr par

le manufacturier, pour un fonctionnement dans les deux sens de marche et avecchangement de la consigne de vitesse par un potentiomtre. La lecture de vitessedu moteur est prise laide dune dynamo-tachimtrique.

F IGURE 4-19 CIRCUIT DE RACCORDEMENT


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OFPPT/DRIF 44

4.7.5 Carte de contrleLa Figure 4-20 montre le schma de la carte de contrle du variateur. On

retrouve sur cette carte :

les cavaliers qui servent configurer le variateur ; les potentiomtres de rglage ; les indicateurs dtats ; un relais de validation et un relais affectable.Elle regroupe les fonctions suivantes :

une rgulation de vitesse action proportionnelle et intgrale ; une rgulation de courant ; une logique dinversion ; une limitation de courant ; n circuit dallumeur trains dimpulsions ; une rampe avec temps dacclration et de dclration rglables sparment.

F IGURE 4-20 CARTE DE CONTRLE


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OFPPT/DRIF 45

4.4.6 Choix dun variateur pour un convoyeur transportant des agrgats

F IGURE 4-21 CONVOYEUR AGRGATS

Caractristiques :

dbit maximal du tapis, Q = 50t h ; charge au mtre linaire, ml = 120Kg/m ; diamtre des tambours, d = 0,4 m ; couple rsistant en charge Cr = 590 Nm ; rseau monophas de 220v, 50Hz.

Solution :

Vitesse du tapis :

VQ

ml

x kg h

kg m m h m s= = = =

50 10

120416 0 116

3 /

// , /

Vitesse de rotation des tambours

wV

r

m s

m rad s= = =

0116

0 20580

, /

,. /

Nw

tr=

=

=60

2

0 580 60

6 285 54

,

,, / min

Puissance utile du tapis :P C W W1 590 0 58 342= = =,

Calcul du rducteurSi lon choisit un moteur qui tourne 1000 tr/min, le rapport de rduction est

gal :

RN

N

MOT

TAMBOUR

= = =1000

5 54180

,

Puissance utile au variateur si le rendement du moteur est de 0,91

PP

n W2

1 342

0 91376= = =

,

Le choix se porte sur un Rectivar RTV-04V60M.


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OFPPT/DRIF 46

4.4.7 Schma synoptique

F IGURE 4-22 SCHMA SYNOPTIQUE

4.4.8 Maintenance du variateur RECTIVAR 4

Il est important de procder une installation minutieuse si lon veut viter undfaut de fonctionnement. Un mauvais contact, une connexion dfectueuse


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OFPPT/DRIF 47

peuvent crer le dfaut de fonctionnement. Il est important de suivre la procduredinstallation qui est indique dans le manuel de service du manufacturier. Lespannes quon peut retrouver sont :

Le moteur ne tourne pas ; mauvaise rgulation : la vitesse chute en fonction de la charge ;

instabilit du moteur ; le rglage de la vitesse est impossible ; les fusibles fondent.Pour le dpannage, il est recommand de se munir dun appareil de mesure ou decontrle soit :

un ampremtre ou une pince ampremtrique ; un voltmtre ou un multimtre ; un ohmmtre ou une sonnette ; un oscilloscope.Le tableau 2-3 nous donne les diffrentes pannes et les vrifications faire sur lacarte de contrle, la carte de puissance et sur le moteur pour un branchementavec dynamo-tachimtrique ou par tension darmature.

T A B L E A U 4-1 P R O C D U R E D E D PAN N AG E

Dfauts Vrifier sur le variateur

carte de contrle carte de puissance

Vrifier le retour de vitesse avec

D.T tensiondarmature

Vrifier sur lemoteur

le moteur ne tournepas

le rglage de lalimitation Ia

la liaison 0V-RUN et0V-INR ;

la rfrence 0-10Vaux bornes 0V et E1

la tension rseau ; les fusibles.

- - latensiondexcitation F1+et F2- ;

usure

desbalais ; que le

moteurnest pascal ;

Le moteur tourne par coups

Le rglage des gainsSPP et SPI

le pont de puissance - la compensation dechute RI.

les balais dumoteur

Le moteur semballe - la position du cavalierF ;

le pont de puissance

La position ducavalier H ;

le retour DT auxbornes RNA etRNB

la position ducavalier H enHO-HU ;

le retour detension

la tensiondexcitation.

Instabilit Le rglage des gainsSPP et SPI ; la position du

cavalier H.

- Laccouplement DT -moteur la compensation dechute RI.

Mauvaise rgulation - - la compensation dechute RI.

la valeur detensionnominaledinduit

Le rglage de lavitesse est impossible

La consigne 0-10V auxbornes 0Vet E1

le pont de puissance - - -

Fusion des fusibles les raccordements(court-circuit ou dfautde masse) ;

le pont de puissance.

- - lesraccordements (court-circuit oudfaut demasse)


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OFPPT/DRIF 48

Vrification du pont de puissance

Placez le variateur hors tension, dconnectez AL1, AL2, M1, M2 et vrifiez lacontinuit du pont en tenant compte que 2 cas peuvent se prsenter :

1- Thyristor ouvert ; vrifier chaque thyristor .2- Thyristor en court-circuit ; le montage tant ponts anti-parallles, il ne sera

possible de dterminer sil sagit du pont A ou du pont B quaprs le dmontagede lun deux.

En cas de dfaut, dbrancher les cathodes des composants et :

sonnez le cblage puissance ; sonnez chaque composant (voir Figure 0-23) ; remplacez le ou les composants dfectueux.

F IGURE 0-23 CIRCUIT DE TEST

La vrifacation peut se faire avec un ohmmtre ou une lampe et une batterie. Lalampe sallume lorsque la gachette et lanode sont connectes, et reste allumelorsque lon dbranche la gachette.

Vrification du circuit dexcitation

Le circuit dexcitation est situ sur la carte de puissance. Enlevez la carte decontrle et dconnectez F1 et F2. Vrifiez lohmmtre les 4 diodes du pont.Remplacez la carte puissance concerne en cas de dfaut.


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OFPPT/DRIF 49

4.5 Variateurs de vitesse avec hacheur

Le hacheur ou convertisseur continu - continuest un dispositif de l'lectronique depuissance mettant en uvre un ou plusieurs interrupteurs commands et quipermet de modifier la valeur de la tension d'une source de tension continue avecun rendement lev. Le dcoupage se fait une frquence trs leve ce qui apour consquence de crer une tension moyenne. C'est l'analogue, pour lessources de tensions continues, du transformateur utilis en rgime alternatif.Si la tension dlivre en sortie est infrieure la tension applique en entre, lehacheur est dit dvolteur. Dans le cas contraire, il est dit survolteur. Il existe deshacheurs capables de travailler des deux manires (Boost-Buck).

Les variateurs de vitesse avec hacheurs sont particulirement utiliss pourquiper les moteurs de traction aliments soit partir dune ligne en courantcontinu (train lectrique) ou partir dune batterie daccumulateurs (vhiculelectrique). Le hacheur est utilis uniquement avec le moteur srie (Figure 4-24),tandis que les variateurs thyristors sont utiliss avec les moteurs shunt ou aimant permanent.

Batteried'accumulateurs

M

Th1Th2

Th3

C1

L

D1Moteursrie

F IGURE 4-24 CIRCUIT D UN HACHEUR DE COURANT

4.5.1 Commande moteur par hacheur IGBT

Un moteur courant continu peut tre pilot de deux faons :1) Rglage du couple moteur Cm = K Imoy ,par rglage du courant moyen dans

l'induit.2) Rglage de la vitesse de rotation par la tension moyenne applique l'induit.


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Dans les deux cas, cela conduit une commande permettant de hacher la tensionapplique l'induit avec un rapport cyclique contrlable par l'utilisateur (PWM).

Figure 1

Remarque : Pour une machine excitation spare, on peut aussi agir sur lecourant d'inducteur pour rgler la vitesse.

Le synoptique dun montage complet est donn ci aprs :

Figure 2

Lalimentation 40V alimente simultanment lexcitation et linduit du moteur. Celuici est coupl une charge constitue de la mme machine monte en gnratriceet dune rsistance. Aux bornes de celle ci, linformation vitesse de rotation estdisponible (mais il ne sagit l dun capteur " vrai " de vitesse).


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CHAPITRE 5

Le convertisseur continu - alternatif (londuleur)

Un onduleur est un convertisseur statique capable de transformer lnergiedune source de tension continue en une tension alternative. Il sagit dundispositif lectronique qui accomplit la fonction inverse du redresseur.

Les onduleurs autonomes(ou oscillateurs) sont capables de gnrer leurpropre frquence et leur propre tension alternative.Dans ces ondulers lacommutation des tyristors est force.

Les onduleurs non autonomes ont la particularit que la frquence et latension alternative sont imposes par le rseau quils alimentent.Dans cesonduleurs la commutation est naturelle(dans le sens que ce sont lestensions alternatives du rseau qui effectuent le transfert du courant dun

thyristor lautre).On traitera dans ce chapitre uniquement des onduleurs autonomes.

Courant continu

Courant alternatif

frquence fixe ou variable

F IGURE 5.1 REDRESSSEUR CONTINU-ALTERNATIF

5.1 Classification des onduleurs autonomes

Les onduleurs autonomes se classent en deux groupes : Onduleurs frquence fixe :ceux-ci sont utiliss comme alimentation de

scurit dans les centre hospitaliers, les centrales tlphoniques, lesordinateurs, etc. Ces onduleurs sont aliments partir dune batteriedaccumulateurs.

Onduleurs frquence variable : ceux-ci sont aliments en courant continu partir du rseau alternatif par lintermdiaire dun redresseur. Ils fournissent destensions de frquence et damplitude variables utilises pour contrler la vitessede moteurs courant alternatif.

Les onduleurs autonomes se classent aussi daprs la forme donde de leur

tension de sortie:

Onduleurs onde rectangulaire: Londe de sortie est rectangulaire.Lamplitude de londe de sortie dpend de la valeur de la tension dentre.

t

E

FIGURE 5.2 FORME DONDE RECTANGULAIRE

Onduleurs en crneaux de largeur variable: Londe de sortie est constitue

par des crneaux rectangulaires alternatifs et spars par une zone morte tension nulle. La tension de sortie varie si on agit sur la dure des crneaux.


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t

E

FIGURE 5.3 FORME DONDE EN CRENEAUX

Onduleurs modulation dimpulsion (PWM)1 (Figure 5.4). Londe de sortieest forme de trains dimpulsions positifs et ngatifs, de largeur etdespacement variable. La rsultante de la forme de sortie se rapproche dunesinusode

t

E

F IGURE 5.4 FORME D ONDE MODULATION DE LARGEUR D IMPULSION

5.2 Principe de fonctionnement

A. Dbit sur charge rsistivea) Commande symtriqueIl sagit dactionner alternativement les interrupteurs K1 et K2 durant des intervallesde temps rguliers.

Montage

Relations : i = i1 i2V v1 u = 0V + u v2= 0

Analyse De 0 T/2 : K1 est ferm > v1= 0

K2 est ouvert > i2= 0

Donc : u = V et i = i1= V / R et v2= v + U = 2 V

De T/2 T : K1 est ouvert > i1= 0K2 est ferm > v2= 0

Donc : u = - V et i = - i2= - V / R et v1 = V u = 2 V

1PMM= Pulse Width Modulation; Width= largeur


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Chronogrammes

b) Commande dcale

Lidal serait dobtenir une tension de sortie u de forme sinusodale. La commandedcale fournit un signal plus proche de la forme sinusodale que la commandeprcdente.

La forme donde obtenue avec une commande dcale est plus proche duneforme sinusodale que les crneaux obtenus avec la commande symtrique.


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c) Interrupteurs lectroniques

Il faut un interrupteur lectronique pouvant tre command louverture et lafermeture- transistor

- thyristor avec un circuit dextinction du courantCes composants ne laissent passer le courant que dans un sens.

B. Dbit sur charge inductive

a) Analyse du problme

Trs souvent la charge est inductive : moteur synchrone, bobinage de chauffage.Dans ce cas la forme du courant est diffrente de celle de la tension. En effet si latension peut changer subitement de valeur, le courant du fait de linductance ducircuit va varier progressivement.

Rappel : le courant travers une inductance ne peut subir de discontinuit.Nous allons constater quil y a un change dnergie entre la source et la chargedans les deux sens. En effet, une partie de lnergie fourni la charge est stockedans linductance puis restitue la source : on dit quil y a rcupration dnergie.

b) ConsquencesUn interrupteur lectronique tant en gnral unidirectionnel, pour permettre aucourant de circuler dans le sens oppos celui permit par linterrupteur, on placeune diode de faon raliser un montage dit antiparallle.


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Symbole dun interrupteur unidirectionnel pouvant tre command louverture etla fermeture :

c) RemarquesIl faut que la source dnergie supporte le courant en sens inverse. Il faut doncutiliser des batteries ou des alimentations couples en parallle avec descondensateurs.

d) Etude du montage

Analyse partielle

De 0 t1, i0Cest la diode qui conduit. p = ui < 0, il y a rcupration par la source dune partiede lnergie fournie la charge durant la phase prcdente.D1est dite diode de rcupration.Durant ce temps linterrupteur H1est dj command mais comme le courant esten sens inverse il reste bloqu.

RemarquesLintensit idu courant dans la charge est sinusodale tandis que la tension est encrneaux, itant dcal en arrire par rapport u.

Cette situation se rencontre si la charge est active comme par exemple un moteurasynchrone.


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Chronogrammes

C. Applications

a) Rglage de la vitesse de rotation dun moteur synchroneLa vitesse dun moteur synchrone est fixe par la pulsation des courants

statoriques. Pour changer de vitesse il faut donc changer la frquence destensions dalimentation.


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Il faut donc redresser la tension du rseau puis londuler la frquence dsire.

Remarque : pour que la puissance du moteur reste nominale lorsque la frquencevarie, il faut en fait conserver le rapport f /V constant (Si la frquence augmente, ilfaut augmenter la tension dalimentation proportionnellement).

b) Alimentation de secours

Lors dune panne dlectricit, un onduleur assure la continuit de lalimentationdes machines partir de batteries. En informatique professionnelle, un onduleurest indispensable pour viter la perte dinformations en cas de panne de secteur.

d) Transfert dnergie entre deux rseaux de frquences diffrentes

La France fournit de lnergie lectrique la Grande-Bretagne, mais la frquence

du rseau anglais est 60 Hz. Il faut donc adapter la frquence.

5.3 Londuleur monophas

5.2.1 Londuleur monophas thyristors et transformateur

Londuleur de la Figure 5.5 comprend deux thyristors, un transformateur point milieu, un condensateur de commutation C et une inductance srie L.

Les deux thyristors, Th1 et Th2, sont ltat passant tour de rle, ce quiproduit des impulsions de courant de sens inverse, I1 et I2, dans les deux moitisdu primaire du transformateur. On obtient, au secondaire du transformateur, unetension alternative de forme rectangulaire (Figure 5.6). Le condensateur decommutation C empche les deux thyristors de laisser passer le courant en mmetemps, de sorte quil provoque le blocage dun thyristor lorsque lautre samorce.

Linductance de lissage L tend garder un courant constant dans le circuit.Il en rsulte que les courants I1 et I2 sont gaux et de forme rectangulaire. Pour


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faire varier la frquence de londuleur, il suffit de changer la frquence des signauxappliqus sur les gachettes. On peut obtenir une frquence comprise entrequelques hertz et 5 Khz, selon les caractristiques du transformateur et desthyristors.

Th1 Th2

charge

E C

L

I2I1

F IGURE 5.5 ONDULEUR AUTONOME MONOPHAS

F IGURE 5.6 FORME D ONDE D UN ONDULEUR MONOPHAS

5.2.2 Londuleur monophas en pont

Londuleur monophas en pont de la Figure 5.7 comprend quatre thyristorsou quatre transistors utiliss comme interrupteurs lectroniques ainsi que quatre

diodes de rcupration montes en parallele inverse aux bornes des thyristors.Les circuits de blocage des thyristors ne sont pas reprsents sur la figure..

Th1D1

D2

E sortie

Th4

Th3

Th2

D3

D4

R LE

F IGURE 5.7 ONDULEUR MONOPHAS EN PONT


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Commande symtrique

Dans le cas dune commande symtrique (Figure 5.8), lamorage des thyristorsTh1 et Th4 a lieu en mme temps, et il en est de mme pour Th2 et Th3.

La tension de sortie est rectangulaire, et sa valeur efficace est gale E.

F IGURE 5.8 FORME D ONDE POR UNE COMMANDE SYMTRIQUE

Commande dcale

Dans le cas dune commande dcale, les quatre thyristors sont amorcs etbloqus selon la squence indique la Figure 5.9.

La tension de sortie est gale E lorsque Th1 et Th4 laissent passer le courant enmme temps, et elle est gale -E quand Th3 et Th2 sont ltat passant enmme temps. Il y a deux intervalles durant lesquels la tension de sortie est nulle.

La tension de sortie a la forme de crneaux spars par des intervalles dont lalargeur est ajustable. En variant langle de dcalage, on fait varier la valeurefficace.


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F IGURE 5.9 FORME D ONDE POR UNE COMMANDE DCALE

5.4 Onduleurs triphass autonomes

La Figure 5.10 reprsente le montage de principe (sans les circuits decommande des thyristors) dun onduleur triphas autonome qui peut alimenter descharges triphases quilibres qui sont groupes en toile ou en triangle. Dans ce

montagee, trois thyristors sont en conduction chaque instant. Deux thyristorsdun mme bras Th1 et Th4 sont amorcs 180 de dcalage. Les thyristors desbras voisins sont amorcs 120 de dcalage des autres bras. La tension desortie rsultante est en forme de crneaux et dphase de 120.

Th1 Th3 Th5

Th4 Th6 Th2

E

D1 D3 D5

D4 D6 D2

Ra

Rb

Rc

charge triphase+

_

F IGURE 5.10 ONDULEUR AUTOMOME TRIPHAS AVEC THYRISTORS

Pour des puissances plus petites, on peut remplacer les six thyristors par destransistors (Figure 5.11) qui ne ncessitent pas de circuits dextinction utiliss avec

les thyristors.


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T1 T3 T5

T4 T6 T2

E

D1 D3 D5

D4 D6 D2

Ra

Rb

Rc

charge triphase+

_

F IGURE 5.11 ONDULEUR AUTOMOME TRIPHAS AVEC TRANSISTORS

5.5 Application des onduleurs autonomes

Les onduleurs autonomes frquence fixe sont surtout utiliss dans lesalimentations de scurit qui se subtituent automatiquement au rseau alternatifen cas de panne de courant. Ces alimentations de secours sont appelles UPS(Uninterruptible Power Supplies). La Figure 5.12 donne le schma de principe dunUPS.

Redresseur

chargeur

batterie

d'accumulateurs

Groupe

lectrogne

moteur disel et

alternateur

Onduleur

autonome

frquence fixe

c.cc.a c.a

Rseau triphas

F IGURE 5.12 ALIMENTATION DE SECOURS (UPS)

Le systme comprend :

Un redresseur chargeur rgul qui charge la batterie daccumulateurs, tout enfournissant le courant ncessaire londuleur.

Une batterie daccumulateurs qui assure le fonctionnement autonome delonduleur lorsque le rseau alternatif est interrompu.

Un onduleur autonome qui fournit une tension de sortie alternative sinusodalergule la frquence de 50 Hz avec un taux dharmoniques qui est infrieur 5%.

Des commutateurs lectromcaniques qui permettent de relier le rseau oulonduleur la charge.

Un gnrateur diesel qui dmarre aprs un court dlai lors de la panne decourant et qui sarrte lorsque le courant est rtabli.

Les alimentations de secours sont surtout utilises pour alimenter desquipements qui requirent un fonctionnement permanent. Les applications lesplus courantes sont :


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lalimentation dordinateurs ; les systmes de guidage davion (radio, radar). ; le fonctionnement des blocs opratoires dans les hpitaux ; lclairage de scurit de salle de confrence ; les circuits dalarme contre les incendies.

Les onduleurs frquence variable sont surtout utiliss dans : La commande de vitesse des moteurs alternatifs gnralement asynchrones. lalimentation dozoneurs, de gnrateurs ultra son et de fours induction.

5.6 Londuleur frquence variable

La mthode la plus utilise pour varier la vitesse dun moteur triphase estsans aucun doute celle utilise par londuleur autonome frquence variable.

Dans ce type de variateurs, diffrents montages sont utiliss, et chacun

deux prsente des avantages et des inconvnients selon le domaine dapplication.On retrouve :

londuleur autonome source de tension ; londuleur modulation de largeur dimpulsion (M LI) .

5.6.1 Londuleur autonome source de tension

Ce variateur de vitesse est constitu dun redresseur triphas thyristorscompltement commands, suivi dun filtre de tension (inductance etcondensateur) et dun onduleur autonome thyristors ou transistors (Figure

5.13).

+

L

C

Unit de commande et

d'allumage

3

Redresseur

contrl

Filtre

Onduleur autonome

Tension

approprie

Frquence

approprie

Consigne de vitesse

Seuils limites:

acc.,dc.,vit.max.,Ilim.,etc

A

CB

L1

L3L2

F IGURE 5.13 ONDULEUR TENSION VARIABLE


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Afin de maintenir un couple constant la charge, le redresseur fournit londuleurune tension qui est proportionnelle la frquence. Le rapport entre la tension etla frquence est un paramtre quil est possible dajuster selon lapplication..

La Figure 5.14 montre la courbe tension-frquence pour un fonctionnementnormal, la tension augmente de faon linaire jusqu la frquence nominale (50H)

et reste constante au- dessus de 50Hz. De 0 50Hz, on a un fonctionnement encouple constant et lorsque la frquence est suprieure 50Hz, le couple diminuemais la puissance reste constante.

VF

V

Fhz

volts

Fnom.

F IGURE 5.14 COURBE TENSION-FRQUENCE

La commutation de londuleur autonome produit aux bornes du moteur unetension alternative de forme rectangulaire. La dure de chaque alternance est de120, et lamplitude augmente avec la frquence. La Figure 5.15 reprsente laforme donde entre deux phases du moteur.

o

Eab

120

F IGURE 5.15 FORME D ONDE DE SORTIE D UN ONDULEUR TENSION VARIABLE

Laction de londuleur peut tre simul par trois interrupteurs de la Figure5.16. La squence douverture et de fermeture qui est rgle par lunit decommande est donn au Tableau 5.1. La squence de commutation se fait en 6tapes (intervalle de 60), aprs quoi le cycle recommence. Les tensionsalternatives qui en rsultent sont montres la Figure 5.17.

Th1

-

+

Th6

Th3Th2

Th4

A B C

Th5

3

F IGURE 5.16 CIRCUIT QUIVALENT DE L ONDULEUR


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TABLEAU 5.1 COMMUTATION DES THYRISTORS

Thyristors t1 t2 t3 t4 t5 t6

Th1 x x x

Th2 x x x

Th3 x x x

Th4 x x x

Th5 x x x

Th6 x x x

Eab

Ebc

Eca

F IGURE 5.17 TENSION AUX BORNES DU MOTEUR

Ce systme dentranement permet de faire varier simultanment la vitessede plusieurs moteurs. Il peut alimenter des moteurs asynchrones et synchrones.

Dans ce dernier cas, on peut faire varier la vitesse dun groupe de moteurs avecgrande prcision.

En pratique, la vitesse est variable dans un rapport de 1 10. Les moteursont une capacit typique comprise entre 15 Kw et 230 Kw.

5.6.2 Londuleur autonome modulation de largeur dimpulsion (MLI)

Les onduleurs source de tension gnrent des tensions et des courantsdont la composante harmonique est relativement leve. Ces harmoniquesproduisent des couples pulsatifs. Quand le moteur tourne une vitesse

relativement leve, ces pulsations sont amorties par linertie mcanique.Cependant, basse vitesse, elles peuvent produire une vibration considrable.


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Dans certaines applications, comme les machines outils, ces vibrations sontinacceptables si la haute prcision est recommande. Dans ce cas, un systmedentranement utilisant un onduleur modulation de largeur dimpulsion (MLI) estla solution.

Ce type de variateur est compos (Figure 5.18) dun pont redresseur qui

produit une tension constante, dun filtre et dun onduleur thyristor ou transistor.Grce aux signaux mis par lunit de commande dallumage, londuleur gnreune srie dimpulsions de tension positives damplitude constante, suivies par unesrie dimpulsions semblables mais de signe contraire (Figure 5.19). La largeur deces impulsions et les intervalles les sparant sont ajusts de sorte que la formedonde se rapproche dune sinusode. basse frquence, les impulsions sontmoins larges ce qui donne une tension efficace moins grande permettant degarder le rapport tension frquence constant.

+

L

C

Unit de commande et

d'allumage

CPU

3

Redresseurfixe

Filtre

Onduleur autonome

Frquence

approprie

Consigne de vitesse

Seuils limites:

acc.,dc.,vit.max.,Ilim.,etc

A

CB

L3

L1L2

F IGURE 5.18 ONDULEUR MLI

Eab

t

F IGURE 5.19 FORME D ONDE DE SORTIE D UN ONDULEUR MLI

La commande de londuleur MLI est effectue par ordinateur.

Le logiciel tient compte de lamplitude et de la frquence dsires, et ajuste la

largeur et le nombre dimpulsions en consquence, de faon optimiser laperformance du moteur.


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La frquence de dcoupage ou porteuse peut tre suprieure 10 Khz danscertain variateur. On utilise ce type dentranement pour commander les moteursdinduction dont la puissance est comprise entre 500w et 500Kw. Le rapport desvitesses peut tre aussi lev que 100 1.

Les variateurs MLI de basse puissance utilisent des transistors IGBT

Insulated Gate Bipolar Transistor . Leur circuit quivalent correspond untransistor bipolaire combin un transistor MOS (Figure 5.20). Ce transistorpermet une rponse en frquence jusqu 20Khz. et peut supporter des courantspouvant atteindre 600A. Il existe des ponts onduleurs six transistors depuissance IGBT. Ces ponts sont appels IPM Intelligent Power Module (Fi

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