Module 27 Installation Réparation Commande Électronique de Moteurs -TSESA - OfPPT-par ( Www.cours-electromecanique.com)

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OFPPT

ROYAUME DU MAROC

MODULE N:27INSTALLATION, REPARATION :

COMMANDE ELECTRONIQUE DES MOTEURS

SECTEUR : INDUSTRIEL SPECIALITE : ELECTROMECANIQUE DE SYSTEMES AUTOMATISES NIVEAU : TECHNICIEN SPECIALISE

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

RESUME THEORIQUE &

GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES

Rsum de Thorie et Guide de travaux pratiques

Module27 Installation, rparation : Commande lectronique de moteurs

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1

Document labor par :

Nom et prnom EFP DR FAURESCU FLORIN ISTA TAZA CN



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SOMMAIRE

Page Prsentation du module 10 Rsum de thorie 11

1 Types de commande lectronique des moteurs

12

1.1. Introduction 12 1.2.Commande de moteurs courant continu 12

1.3.Commande de moteurs asynchrones triphass 13 2 Le convertisseur alternatif-continu 14

2.1 Le redresseur tension fixe en commutation naturelle base

de diodes

14

2.1.1 Le redresseur fixe monophas 14

2.1.2 Le redresseur fixe triphas 15

2.2 Le redresseur tension variable en commutation contrle

base de thyristors (redresseur command)

18

2.2.1 Le redresseur command monophas 18

2.2.2 Le redresseur command triphas 20 3 Le convertisseur continu- continu 23 3.1 Le hacheur dvolteur 23 3.2 Le hacheur survolteur 25 3.3 Les applications des hacheurs 26 4 Commande de vitesse pour moteur courant continu 26 4.1Caractristiques dun moteur CC 26 4.2 Variateur de vitesse thyristors 27 4.3 Variateur de vitesse rversible 28 4.4 Rgulation de vitesse 29 4.5 Rgulation par gnratrice tachymtrique 30 4.6 Rgulation par tension darmature 33 4.7 Variateur de vitesse RECTIVAR 4 34 4.7.1 Discussion 34 4.7.2 Schma fonctionnel 34 4.7.3 Caractristiques techniques 35 4.7.4 Raccordement 35 4.7.5 Carte de contrle 35



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3

4.7.6 Choix d un variateur 36 4.7.7 Schma synoptique 38 4.7.8 Maintenance du variateur RECTIVAR 4 39 4.8 Variateur de vitesse avec hacheur 41 5 Le convertisseur continu-alternatif 41 5.1Classification des onduleurs autonomes 42 5.2 Londuleur monophas 43 5.2.1 Londuleur monophas thyristors et transformateur 42 5.2.2 Londuleur monophas en pont 44 5.3 Onduleurs triphass autonomes 45 5.4 Applications des onduleurs autonomes 46 5.5 Londuleur frquence variable 47 5.5.1 Londuleur autonome source de tension 47 5.5.2 Londuleur autonome modulation en largeur dimpulsion (MLI)

50

5.6 Variateur de vitesse ALTIVAR 16 51 5.6.1 Caractristiques techniques 52 5.6.2 Raccordement 53 5.6.3 Loi tension- frquence 54 5.6.4 Maintenance du variateur ALTIVAR 16 54 5.7 Application dun variateur frquence variable 55 5.7.1 Station de pompage sans variateur 55 5.7.2 Station de pompage avec variateur 56 6 Le convertisseur alternatif-alternatif 58 6.1 Le gradateur 58 6.1.1Le gradateur monophas 58 6.1.2 Le gradateur triphas 59 6.1.3 Applications des gradateurs 60 6.2 Le cycloconvertisseur 60 6.2.1 Les applications des cycloconvertisseurs 61 7 Linstallation dun systme de commande de moteurs 62 7.1 Les plans et les devis 62 7.1.1 Plan 62 7.1.2 Devis 62 7.2 Normes en vigueur 62 7.3 Mthodes dinstallation 63 7.4 Mesures de scurit lors de linstallation 64 7.4.1 Prvention 64 7.4.2 Protection collective 64 7.4.3 Protection individuelle 65



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7.5 Installer les cbles et les canalisations 65 7.5.1 La pose et lencastrement des gaines et canalisations 65 7.5.2 La pose des prises de courant 65 7.5.3 Le passage de plusieurs circuits dans une mme gaine

65

7.5.4 La section des conducteurs en fonction de courant 66 8. Analyse de ltat rel dun quipement 67 8.1 Gnralits 67 8.2 Poser un diagnostic 67 8.3 Sources de problmes dans un systme de commande lectronique de moteurs

67

9. Rparation dun quipement lectronique 68 9.1 Rgles de scurit relatives la rparation des systmes industriels

68

9.1.1Prparation de lintervention 68 9.1.2 Protection des intervenants 68 9.2 Techniques de dpannage 68 9.3 Slectionner les composants de remplacement 70 9.4 La procdure de remplacement des composants dfectueux

70

9.5 Limportance de la qualit dans lexcution des travaux 70 9.6 Consigner les interventions 70 9.6.1 La consignation 71 9.6.2 Consignation dune machine 72 9.6.3 Consignation partielle et gnrale 72 9.6.4 Interventions et travaux 73 9.6.5 Etat de consignation gnrale 73 9.6.6 Etat de consignation partielle 73 9.6.7 Exemple de consignation partielle 74

10. Ajuster et calibrer un systme de commande lectronique de moteurs

74

10.1Rgles de scurit 74 10.2 Mesurages 74 10.2.1 Prescriptions gnrales 74 10.2.2 Mesurages sans ouverture du circuit 74 10.2.3 Mesurages ncessitant l ouverture du circuit 74 10.3 Procdure de calibrage 74 10.4 Vrifier le fonctionnement des dispositifs de scurit 75 10.5 Vrifier le fonctionnement de lquipement 75



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5

Guide de travaux pratique 77 I. TP1 Redresseur diodes 78

II. TP2 Redresseur thyristors 86

III. TP3Le gradateur 96

IV TP 4 Londuleur 103

V TP 5 Variateur de vitesse ALTIVAR 16 107

VI TP 6 Variateur de vitesse RECTIVAR 4 114

Evaluation de fin de module 118 Liste bibliographique 128 Annexes



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MODULE 27 : INSTALLATION, REPARATION :

COMMANDE ELECTRONIQUE DE MOTEURS

Dure :60 H

56 % : thorique 38 % : pratique 6 % : valuation

OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT

COMPORTEMENT ATTENDU Pour dmontrer sa comptence, le stagiaire doit installer et rparer un systme de commande lectronique de moteurs, selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent

CONDITIONS DEVALUATION

A partir :

- de directives ; - du schma du systme de commande lectronique ; - dun problme de fonctionnement provoqu.

A laide :

- des manuels techniques ; - des outils et des instruments ; - dun systme de commande lectronique de moteur ; - de lquipement de protection individuelle.

CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE

Respect des rgles de sant et de scurit au travail Respect des normes en vigueur Utilisation appropri des outils et des instruments Respect des techniques de travail Equipement fonctionnel et scuritaire



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OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU

DE COMPORTEMENT

PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU

CRITERES PARTICULIERS DE

PERFORMANCE A. .

B.

C.

D.



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OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU

LE STAGIAIRE DOIT MAITRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR-PERCEVOIR OU SAVOIR-ETRE JUGES PREALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DE PREMIER NIVEAU, TELS QUE :

Avant dapprendre pendre connaissance des directives, des plans des manuels techniques ( A) : le stagiaire doit :

1. . Distinguer les types de commande lectronique de moteurs. 2. Expliquer le fonctionnement des convertisseurs alternatif-continu. 3. Expliquer le fonctionnement de convertisseurs continu-continu . 4. Expliquer le fonctionnement de convertisseurs continu-alternatif. 5. Expliquer le fonctionnement de convertisseurs alternatif-alternatif. 6. Interprter des schmas, des plans et des devis.

Avant dapprendre installer les quipements (B), le stagiaire doit :

7.Identifier les normes en vigueur au regard de linstallation dun systme de commande lectronique de moteurs 8. Expliquer les mthodes dinstallation. 9. Reconnatre les mesures de scurit prendre lors de linstallation. 10. Installer des cbles et des canalisations.

Avant dapprendre poser un diagnostic (C), le stagiaire doit :

11. Analyser un circuit c.c. 12. Analyser un circuit c.a. 13. Analyser des circuits semi-conducteurs. 14. Appliquer des notions de logique combinatoire. 15 . Appliquer des notions de logique squentielle.

16 Utiliser un automate programmable. 17 Expliquer les mthodes de dpannage. 18 Distinguer les sources de problmes dans un systme de commande lectronique de moteurs..

Avant dapprendre remplacer les composants dfectueux (D), le stagiaire doit :

19. Reconnatre les rgles de scurit relatives la rparation de systmes industriels. 20 Slectionner les composants de remplacement. 21 Expliquer la procdure de remplacement des pices dfectueuses. 22 Expliquer limportance de la qualit dans lexcution des travaux.



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Avant dapprendre ajuster et calibrer la commande du moteurs ( F) : 23. Expliquer la procdure de calibrage des paramtres de fonctionnement du systme de commande lectronique de moteurs.

Avant Dapprendre A Vrifier Le Fonctionnement De Lquipement (G)

24.Vrifier le fonctionnement des dispositifs de scurit Avant dapprendre consigner les interventions (H )

25.Utiliser un micro- ordinateur pour produire des documents techniques. 26. Utiliser la terminologie approprie .



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PRESENTATION DU MODULE CE MODULE DE COMPETENCE PARTICULIERE EST SITUE A LA FIN DU TROISIEME SEMESTRE ET AU DEBUT DU QUATRIEME SEMESTRE DE FORMATION . IL REQUIERT EN PRE REQUIS LES MODULES 14 ANALYSE DE CIRCUITS A SEMI-CONDUCTEURS , ET 17 ANALYSE DE CIRCUITS ELECTRONIQUES DE PUISSANCE . DESCRIPTION LOBJECTIF DE CE MODULE EST DE RAIRE ACQUERIR LES CONNAISSANCES LIEES AUX TYPES DE COMMANDE ELECTRONIQUE DE MOTEURS, AU DIAGNOSTIQUE DE FONCTIONNEMENT AINSI QUAU REMPLACEMENT DE COMPOSANTS DEFECTUEUX. IL VISE DONC A RENDRE LES STAGIAIRES APTES A INSTALLER ET A REPARER LES SYSTEMES DE COMMANDE ELECTRONIQUE DE MOTEURS. DUREE DU MODULE 60H THEORIE : 56% 33 H TRAVAUX PRATIQUES 38% 23H EVALUATION 6% 4H



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Module 27

INSTALLATION,REPARATION : COMMANDE ELECTRONIQUE DE

MOTEURS

RESUME THEORIQUE



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CHAPITRE 1 Types de commande lectronique des moteurs

1.1 Introduction La commande de vitesse des moteurs constitue lapplication la plus importante de llectronique de puisssance. Les installations industrielles utilisent de plus en plus des variateurs lectroniques de vitesse thyristors, soit pour obtenir la vitesse dentranement optimale de machines pour chaque tape dun procd industriel, soit pour asservir la vitesse dun ou de plusieurs moteurs entranant des quipements lectromcaniques. Dans le cas des entranements contrles 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 de redresseur

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 thyristors

Moteurc.cAlimentation c.a

FIGURE 1-1 REDRESSEUR THYRISTORS

Alimentation c.a Redresseur diodes

Hacheur thyristors

Filtre

Moteur c.c

FIGURE 1-2 REDRESSEUR ET HACHEUR DE COURANT

Hacheur thyristorsAlimentation c.c

Moteur c.c

FIGURE 1-3 HACHEUR DE COURANT



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

Gradateur thyristors

3Alimentationtriphase

F IGURE 1.4 GRADATEUR

Redresseur

Onduleurautonome frquencevariable

3Alimentation c.amonophase ou

triphase

FIGURE 1.5 ONDULEUR AUTONOME FRQUENCE VARIABLE

Cycloconvertisseur thyristors

3Alimentationtriphas

FIGURE 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 tension alternative monophase ou polyphase, une tension continue qui peut tre fixe ou variable (Figure 2.1).

Tension alternativemonophase ou triphase

Tension continufixe ou variable

FIGURE 2.1 CONVERTISSEUR ALTERNATIF-CONTINU

2.1 Le redresseur tension fixe en commutation naturelle base de diodes 2.1.1 Le redresseur fixe monophas Le redresseur fixe ou non command contient seulement des diodes produisant ainsi une tension continue fixe sa sortie. On retrouve deux types de redresseurs monophass, soit: A) le redresseur simple alternance ou demi-onde; B) le redresseur double alternance ou pleine-onde. A) Le redresseur simple alternance Le redresseur simple alternance est compos dune seule diode ( Figure 2.2) et la tension moyenne la charge nous est donne par lquation 2.1 :

Rc Vo

D

Es

Vo

Vo

t

moy

FIGURE 2.2 REDRESSEUR MONOPHAS S IMPLE ALTERNANCE

Vo moy = E max

(2.1)



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

Vo

Vo

t

moyRc Vo

D1

D4D3

D2

Es

FIGURE 2.3 REDRESSEUR MONOPHAS DOUBLE ALTERNANCE

Vo moy = 2E max

(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 des redresseurs triphass, comme : A) Le redresseur en toile simple alternance; B) Le redresseur en pont. 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 sont branchs en triangle et les enroulements secondaires sont branchs en toile. Une diode est place sur chaque phase et la charge rsistive est branche entre le point commun des cathodes des diodes D1, D2, D3 et le point neutre. Chaque diode conduit sur un intervalle de 120. Elle laisse passer le courant dans lintervalle 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 du courant de charge et la frquence du signal de sortie est gale trois fois le signal dentre. Ce redresseur est employ que pour des montages industriels de petites puissances.

Rc

e

D2

D3

e

e

D1

L3

L2

L1

NErc

3

2

1

FIGURE 2.4 REDRESSEUR TRIPHAS S IMPLE ALTERNANCE



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16

Erc

t (ms)

t (ms)

e1 e3e2

Ephase max

D1 D3D2

Ephase max0,5 120 o

E moy.

FIGURE 2.5 FORME DONDE DUN REDRESSEUR TRIPHAS S IMPLE ALTERNANCE

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

Vo moy = 3 32

0 827

=E Emax , max E : tension de phase (2.3)

Exemple 2-1: Dans un redresseur simple alternance triphas (Figure 2.4), la tension de phase est de 220 V 50 HZ, et la charge est une rsistance de valeur Rc=10. En ngligeant 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 32

0 827

=E Emax , max

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

VomoyRc

= 256 53

10, V = 25,65A

c. ID = I

ARC3

25 653

8 54= =, , d. fo = 3 x 50 hz = 150 hz



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

Erc

L3

L2

L1D1

D6D2D4

D5D3

RcN

e

e

e

1

3

2

FIGURE 2.6 REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT

Considrons la reprsentation graphique des tensions triphass dalimentation (Figure 2.7). Quand la tension de phase e1 est suprieure aux tensions e2 et 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 e2 est suprieure aux deux (2) autres. Chaque diode conduit pendant un intervalle de 120. titre dexemple, la diode D1 conduit 60 avec D4 et 60 avec D5. Le courant moyen dans chaque diode est gale au tiers du courant de charge. La frquence du signal la sortie quivaut six fois la frquence dentre. Une bobine peut tre rajoute en srie avec la charge pour diminuer le taux dondulation.

ES

Erc

t (ms)

t (ms)

E moy.

e1 e2 e3

= 1,65 E phase max

FIGURE 2.7FORME DONDE DUN REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT

Valeurs caractristiques des tensions et des courants: La valeur moyenne de tension la charge est donne par lquation 2.4 :



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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 du transformateur est de 220 V 50 HZ. La charge est une rsistance de 10. En ngligeant 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 =

VOMOYRC

= =511 8310

, 51,18A

c. ID = I

ARC3

51183

17 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 continu pour varier la vitesse. On retrouve les redresseurs commands simple et double alternance pour des tensions monophases et triphases. 2.2.1 Le redresseur command monophas A) Le redresseur command monophas simple alternance Pour varier la tension moyenne la charge, on utilise un thyristor qui est dclench partir dun circuit de commande synchronis sur le secteur (Figure 2.8). On utilise en gnral la commande par rampe synchrone.

Rc Vo

Th

Es

commande

Vo

t

F IGURE 2.8 REDRESEUR COMMAND SIMPLE ALTERNANCE

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



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

E moy = E max

( cos )2

1 + (2.5) B) Le redresseur monophas en pont semi-command Dans le cas du redresseur en pont mixte avec deux thyristors et deux diodes (Figure2.9), les deux alternances sont contrles et le circuit ncessite des signaux de gachette dphass de 180. On utilise un transformateur dimpulsion avec deux secondaires pour raliser lamorage. La diode D5 est utilise pour assurer le blocage des thyristors dans le cas dune charge fortement inductive (moteur lectrique). Cette diode est aussi appele (diode de roue libre).

VoTh1

D2D4

Th3

EsR

LD5

VO

FIGURE 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 = E max

( cos ) 1+ (2.6) C) Le redresseur monophas en pont compltement command On peut raliser un redresseur en pont en utilisant quatre thyristors (Figure 2.10). Ce circuit ncessite lutilisation de deux transformateurs dimpulsions avec chacun, deux enroulements au secondaire. laide de ce redresseur, il est possible de fournir de lnergie au rseau par lintermdiaire du transformateur, condition que langle damorage soit suprieur 90 et que la charge soit fortement inductive comme dans le cas dun moteur courant continu en priode de freinage.

Th1

Th2Th4

Th3

EsR

LD5

VO

FIGURE 2.10 REDRESSEUR EN PONT COMPLETEMENT COMMANDE

Exemple 2-3 Dans le montage en pont de la Figure 2.9 , la tension au secondaire du transformateur dalimentation est de 220 volts 50 hertz, et la charge a une impdance de 5 ohms. Calculez:



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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 les thyristors. Solutions:

E moy = E max

( 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

A) Redresseur command triphas simple alternance Ce type de montage correspond trois circuits redresseurs commands monophass simple alternance qui fontionnent les uns aprs les autres (Figure 2.11). Le circuit de commande du redresseur doit envoyer, sur la gachette des thyristors des impulsions dcals de 120.

Rc

e

Th2

Th3

e

e

Th1

L3

L2

L1

NErc

3

2

1

FIGURE 2.11 REDRESSEUR COMMAND TRIPHAS S IMPLE ALTERNANCE

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

E moy = 3 32

E max cos (2.7)

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

E moy = 3

2E max

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

Dans le cas dune charge fortement inductive, le circuit peut agir comme redresseur (Figure 2.12) pour un angle situ entre 0 et 90, et comme onduleur (gnrateur )pour un angle au dessus de 90. Dans ce cas-ci, le circuit fournit de lnergie au rseau (Figure 2.13).



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+

-

RcepteurMontageredresseur

Puissance active

L1

L2

L3

FIGURE 2.12 MONTAGE REDRESSEUR

-

+

Montageredresseuronduleur

Gnrateur

Puissance active

L1

L2

L3

FIGURE 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.

B) Redresseur triphas en pont compltement command

Le redresseur en pont de la Figure 2.14 est constitu de six thyristors qui sont dclenchs tour de rle. On observe (Figure 2.15) que le thyristor Th1 est amorc quand la phase e1 est durant la priode maximum; ensuite ,cest au tour de Th2 dtre amorc 60 plus tard. Le mme scnario se rpte avec les thyristors Th3 et Th4. Dans le cas de charge inductive (moteur courant continu, on branche une diode de roue libre en parallle avec la charge.

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



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Erc

L3

L2

L1Th1

Th6TH2Th4

Th5Th3

RcN

e

e

e

1

3

2

FIGURE 2.14 REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT COMPLETEMENT COMMANDE

FIGURE 2.15 FORME DONDE POUR UN REDRESSEUR TRIPHAS EN PONT COMPLETEMENT COMMANDE

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

E moy = 3 3

E max 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 de transistors qui permet de transformer une tension continue fixe en une autre tension continue variable (3.1).

Tension continuefixe

tension continue variable

FIGURE 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 tension continue dentre. les hacheurs survolteurs : ceux-ci permettent dobtenir une tension de sortie suprieure la

tension dentre.

3.1 Le hacheur dvolteur La figure 3.2 reprsente le schma de principe dun hacheur dvolteur muni dun filtre de sortie LC, qui dbite un courant dans une charge rsistive. Louverture et la fermeture priodique de linterrupteur S permet de hacher la tension continue dentre pour produire une tension de sortie variable. Linductance rduit londulation du courant de charge et le condensateur C maintient la tension de sortie sensiblement continue. La diode assure la continuit du courant dans la charge lorsque linterrupteur est ouvert. La forme donde la sortie du hacheur est montre la Figure 3.3

E entre Circuit decommande

LS

CD+

- E sortie

FIGURE 3.2 LE HACHEUR DVOLTEUR



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tcond tbloc

E sortie

impulsiond'amorcage

Impulsionde blocage

Emoy

t

t

t

FIGURE 3.3 FORME DONDE LA SORTIE DUN HACHEUR DVOLTEUR

La tension de sortie est donne par lquation :

E moy = E entre tcond

Th

(3.1)

Th : priode de hachage tcond : priode conduction du thyristor Lamorage des thyristors aliments en courant continu ne prsente pas de difficult particulire. Par contre, leur dsamorage ncessite des circuits supplmentaires de blocage. Il existe de nombreux dispositifs hacheurs qui se diffrencient les uns des autres 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 hacheur dvolteur dont le thyristor principal (Th1) est bloqu laide dun thyristor auxiliaire (Th2) et dun circuit LC.

R

C

L

Th2

L

D

-

+

E entre Echarge

Th1M

N

FIGURE 3.4 HACHEUR DVOLTEUR AVEC SON CIRCUIT DE DSAMORAGE



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Pour pemettre au condensateur de se charger M(+) et N(-), le thyristor Th2 doit tre amorc le premier, alors Th1 est ltat bloqu. Lorsque le condensateur est charg, le thyristor Th2 se bloque. Quand Th1 est amorc, le courant circule dans 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 Th1 par le condensateur, et Th1 se bloque. Et ensuite le cycle recommence. 3.2 Le hacheur survolteur Le 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 la charge. Lorsque th1 est ltat passant, la bobine se charge travers lalimentation. Lorsque th1 bloque, la tension applique la charge devient la somme de la tension de la bobine et de la source. La tension de sortie nous est donne par lquation 3.2. On retrouve ce hacheur dans certaines commande de moteurs qui permettent la rcupration dnergie sur le rseau, pendant la priode de freinage du moteur.

R

L

Th1

D1

D2 EchargeE entre

L+

-

Circuitd'extinction

FIGURE 3.5 HACHEUR SURVOLTEUR

E moy = E entre Th

Th Tcond

(3.2)

Exemple 3.1 Un hacheur dvolteur alimente une charge rsistive de 65 partir dune batterie daccumulateurs de 60v. Le temps de conduction est de 30% de la frquence de hachage 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 x 0 62, msms

= 18 V



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3.3 Les applications des hacheurs Les 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, les mtros et les vhicules batterie daccumulateurs (charriots lvateurs, voitures lectriques et locomotives de mines). Les hacheurs de petite puissance ( 0 100KW) sont gnralement employs dans les vhicules lectriques batteries. Les hacheurs de puissance > 100KW sont utiliss dans les locomotives lectriques qui fonctionnenet partir dun rseau courant continu (circuit redresseur).

CHAPITRE 4 Commande de vitesse pour moteur courant continu

Les moteurs courant continu sont utiliss dans de nombreuses applications industrielles, bien que leur construction soit plus complexe que celle des moteurs courant alternatif. Les avantages de ces moteurs sont : une large gamme de variations de vitesse au-dessus et au-dessous de la vitesse 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 machines outils ; une vitesse de rotation qui peut tre rgule par lintermdiaire dun systme de

rtroaction ; la possibilit de fonctionner comme gnrateur lors du freinage par rcupration dnergie. 4.1 Caractristiques dun moteur courant continu La vitesse dun moteur courant continu est inversement proportionnelle au flux inducteur et directement proportionnelle la force contre-lectromotrice du moteur.Cette relation nous est donne par LEquation 4-1.

NF C E M

K= . . .

EQUATION 4-1

Le couple du moteur est proportionnel au flux inducteur et au courant de linducteur (Equation 4-2).

C K= IA EQUATION 4-2

La puissance mcanique est proportionnelle au couple et la vitesse du moteur (Equation 4-3).

P C N= 0 105,

EQUATION 4-3



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On peut faire fonctionner le moteur couple constant en variant la tension de linduit. Dans ce cas, la puissance varie en fonction de la vitesse. Si on varie le flux inducteur et si lon garde la tension de linduit constante, le couple variera inversement proportionnellement la vitesse du moteur, et la puissance demeurera constante. La Figure 4-4 nous montre la relation entre le couple et la puissance du moteur en fonction de la vitesse.

couple constant puissance constante

N n

P

C

P C,

N

FIGURE 4-4 PUISSANCE ET COUPLE EN FONCTION DE LA V ITESSE

Dans lindustrie, 90% des applications fonctionnent couple constant. Ainsi on retrouve le fonctionnement puissance constante dans les pompes, les machines outils et les systmes denroulement.

4.2 Variateur de vitesse thyristors Les convertisseurs alternatif- continu sont les variateurs de vitesse les plus rpandus pour les moteurs courant continu, puisquils utilisent directement la tension du rseau. Ils sont monophass ou triphass. Les ponts monophass sont utiliss dans les variateurs de faible puissance (jusqu 10kw environ). Ils comprennent soit un pont complet de quatre thyristors (Figure 4-5) ou un pont mixte deux thyristors et deux diodes. Les ponts triphass sont employs pour les puissances suprieures 10kw. On peut choisir un pont complet six thyristors ou mixte trois thyristors et trois diodes.

D1

D3

D2

D4

A+

A-

F+

F-

Mtensionc.a

th1 th2

th3 th4

tensionc.a

FIGURE 4-5 REDRESSEUR THYRISTORS MONOPHASS



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4.3 Variateur de vitesse rversible

Un variateur est rversible lorsquil permet un changement rapide du sens de marche. Cela ncessite une commande quatre cadrants. La Figure 4-6 reprsente les quatre cadrants dans lesquels un variateur rversible peut fonctionner. La vitesse est indique sur laxe horizontal et le couple, sur laxe vertical.

1

43

2 +

+

-

- NN

NN

NN

C

C

N: vitesse

C: couple

FIGURE 4-6 REPRSENTATION DES QUATRE QUADRANTS DU COUPLE ET DE LA V ITESSE

Premier quadrant : Le moteur fonctionne dans le sens direct. Le couple et la vitesse sont positifs. Deuxime quadrant : Le moteur fonctionne en sens inverse (vitesse ngative) et le couple 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 de freinage 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 (quadrant 2). Pour raliser un variateur de vitesse rversible quatre quadrants, on utilise le montage de la Figure4-7 qui est constitu de deux ponts thyristors.

Mtension c.a

Pont 1 Pont 2

FIGURE4-7 REDRESSEUR RVERSIBLES THYRISTORS



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4.4 Rgulation de vitesse

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

Unit decommande

Redresseurcontrl

Alimentation c.a

Moteur c.c

Charge

Capteur

Seuils limites

Consigne de vitesse Impulsion d'amorage

Tension continuevariable

Signal de rtroaction

Redresseurcontrl

Mesure de lavitesse

FIGURE 4-8 DIAGRAMME SYNOPTIQUE DUN VARIATEUR DE V ITESSE 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 couple maximum. Tous ces rglages peuvent se faire laide de potentiomtres sil sagit de carte analogique ou dun microprocesseur dans le cas de variateur numrique .

un capteur de vitesse transmettant un signal proportionnel la vitesse du moteur . Ce capteur est soit une gnratrice tachymtrique qui est entrane par le moteur ou un disque cod, utilis pour le comptage associ un convertisseur 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.



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4.5 Rgulation par gnratrice tachymtrique Celle-ci, place en bout darbre du moteur, fournit une tension proportionnelle la vitesse de rotation. Le rgulateur agit pour que cette tension (la vitesse de rotation) soit gale la tension de consigne. Cette mthode permet davoir une trs grande prcision, de 0,1% pour une variation de charge importante. La Figure 4-9 montre les diffrents lments dune boucle de rgulation utilisant une gnratrice tachymtrique.

M

B

Av

Rampe Comparateurd'erreur

Rgulateurde vitesse

Circuitd'amorage

Circuit depuissance

Moteurc.c

Gnratricetachimtrique

Consignede

vitesse

FIGURE 4-9 ASSERVISSEMENT DE V ITESSE DUN 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 intgrateur reboucl sur un comparateur qui per

-+

+-

R C

ConsigneVe

Vs

Ve

t

t

Vs

FIGURE 4-10 CIRCUIT DE LA RAMPE DACCLRATION



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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 entre ces deux valeurs au rgulateur.

R1=R2=R3=R4+-

R1

R4

R3

R2Rampe

Tach.

FIGURE 4-11 COMPARATEUR DERREUR

Le rgulateur (Figure 4-12) Le rgulateur est de type proportionnel, intgral (PI). La partie proportionnelle permet une correction rapide de lerreur, tandis que la partie intgrale corrige tant quil y a une erreur. Cette correction agit sur le circuit damorage.

-+

R1

R2 C

Comparateurd'erreur Circuitd'amorage

Eerreur

E sortie

FIGURE 4-12 RGULATEUR PI



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Circuit damorage (Figure 4-13) Cest un circuit qui permet damorcer un moment bien prcis le ou les thyristors qui alimentent le moteur. Ce circuit gnre une rampe qui est synchronise sur le secteur, celle-ci est compare la tension provenant du rgulateur. La sortie du comparateur permet un gnrateur dimpulsions de commander les thyristors avec un angle pouvant varier entre 0et 180.Lisolation entre le circuit damorage et les thyristors se fait par transformateur dmpulsion.

-+

Gnrateurde rampe

Syncro.

Rgulateur

Comparateur Gnrateurd'impulsion

Gachette desthyristors

Synchro

Gnrateurd'impulsion

Rgulateur

Rampe

FIGURE 4-13 CIRCUIT DAMORAGE



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4.6 Rgulation par tension darmature Avec cette mthode, la variation de vitesse est mesure par la tension dinduit du moteur (f.c.e.m.) (Figure 4-14). Un circuit de compensation (RI) est ncessaire cause de la rsistance interne du moteur. La prcision obtenue pour la vitesse est de 1 2% ; la prcision devient mauvaise pour les faibles vitesses. La mesure est prise partir dun rseau rsistif ou dune carte lectronique disolation.

MAv

Rampe Comparateurd'erreur

Rgulateurde vitesse

Circuitd'amorage

Circuit depuissance

Moteurc.c

Consignede

vitesse

Mesurede la

f.c..mR.I

FIGURE 4-14 RGULATION PAR FORCE CONTRE-LECTROMOTRICE

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 limite est atteinte, les impulsions de gachette sont retardes, entranant une baisse de tension de sortie du pont redresseur. Cette valeur limite de courant est dtermine en fonction du couple maximal souhait et de lintensit maximale autorise dans le 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 de commande et celui de puissance .

Circuit depuissance

M

Circuitd'amorage

Av

Rgulateurde vitesse

AI

Rgulateurde courant

BGnratrice

tachimtrique

Consignede

vitesse Rampe

+

-

+

-T.I

Mesure ducourant

Boucle de courant

Boucle de vitesse

FIGURE 4-15 ASSERVISSEMENT AVEC L IMITATION DE COURANT



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4.7 Variateur de vitesse Rectivar 4 4.7.1 Discussion

Les 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. La commande peut tre ralis partir dune carte analogique ou dun microprocesseur. Ces variateurs sont rversibles, double pont et fonctionnent dans les 4 quadrants du plan couple/vitesse. Ces variateurs peuvent contrler des moteurs ayant une capacit comprise entre 0,65KW et 1770 KW.

FIGURE 4-16 RECTIVAR 4

4.7.2 Schma fonctionnel La Figure 4-17 nous met en relief le schma fonctionnel du variateur RECTIVAR 4

FIGURE 4-17 SCHMA FONCTIONNEL



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4.7.3 Caractristiques lectriques

FIGURE 4-18 CARACTRISTIQUES LECTRIQUES

4.7.4 Raccordement La figure (Figure 4-19) nous montre le raccordement lectrique suggr par le manufacturier, pour un fonctionnement dans les deux sens de marche et avec changement de la consigne de vitesse par un potentiomtre. La lecture de vitesse du moteur est prise laide dune dynamo-tachimtrique.

FIGURE 4-19 CIRCUIT DE RACCORDEMENT

4.7.5 Carte de contrle La 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 ;



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une rampe avec temps dacclration et de dclration rglables sparment.

FIGURE 4-20 CARTE DE CONTRLE

4.7.6 Choix dun variateur pour un convoyeur transportant des agrgats

FIGURE 4-21 CONVOYEUR AGRGATS



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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 :

VQml

x kg hkg m

m h m s= = = =50 10120

416 0 1163 /

// , /

Vitesse de rotation des tambours w

Vr

m sm

rad s= = =0 1160 2

0580, /

,. /

Nw

tr= = =602

0 580 606 28

5 54,

,, / min

Puissance utile du tapis : P C W W1 590 0 58 342= = =, Calcul du rducteur Si lon choisit un moteur qui tourne 1000 tr/min, le rapport de rduction est gal :

RN

NMOT

TAMBOUR= = =1000

5 54180

,

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

Pn

W21 342

0 91376= = =

,

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



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4.7.7 Schma synoptique

FIGURE 4-22 SCHMA SYNOPTIQUE



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4.7.8 Maintenance du variateur RECTIVAR 4 Il est important de procder une installation minutieuse si lon veut viter un dfaut de fonctionnement. Un mauvais contact, une connexion dfectueuse peuvent crer le dfaut de fonctionnement. Il est important de suivre la procdure dinstallation qui est indique dans le manuel de service du manufacturier. Les pannes 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 de contrle 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 la carte de contrle, la carte de puissance et sur le moteur pour un branchement avec dynamo-tachimtrique ou par tension darmature.

TAB L E AU 4-1 P R O C D U R E D E D P A N N A G E

Dfauts Vrifier sur le variateur carte de contrle carte de puissance

Vrifier le retour de vitesse avec D.T tension darmature

Vrifier sur le moteur

le moteur ne tourne pas le rglage de la limitation Ia

la liaison 0V-RUN et 0V-INR ;

la rfrence 0-10V aux bornes 0V et E1

la tension rseau ; les fusibles. - -

la tension dexcitation F1+ et F2- ;

usure des balais ; que le moteur nest

pas cal ;

Le moteur tourne par coups

Le rglage des gains SPP et SPI

le pont de puissance - la compensation de chute RI.

les balais du moteur

Le moteur semballe - la position du cavalier F ;

le pont de puissance La position du

cavalier H ; le retour DT aux

bornes RNA et RNB

la position du cavalier H en HO-HU ;

le retour de tension

la tension dexcitation.

Instabilit Le rglage des gains SPP et SPI ;

la position du cavalier H.

- Laccouplement DT - moteur

la compensation de chute RI.

Mauvaise rgulation - - la compensation de chute RI.

la valeur de tension nominale dinduit

Le rglage de la vitesse est impossible

La consigne 0-10V aux bornes 0Vet E1

le pont de puissance - - -

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

le pont de puissance.

- - les raccordements (court-circuit ou dfaut de masse)



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Vrification du pont de puissance Placez le variateur hors tension, dconnectez AL1, AL2, M1, M2 et vrifiez la continuit 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 dmontage de 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.

FIGURE 0-23 CIRCUIT DE TEST

La vrifacation peut se faire avec un ohmmtre ou une lampe et une batterie. La lampe sallume lorsque la gachette et lanode sont connectes, et reste allume lorsque lon dbranche la gachette. Vrification du circuit dexcitation Le circuit dexcitation est situ sur la carte de puissance. Enlevez la carte de contrle 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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4.8 Variateurs de vitesse avec hacheur Les variateurs de vitesse avec hacheurs sont particulirement utiliss pour quiper les moteurs de traction aliments soit partir dune ligne en courant continu (train lectrique) ou partir dune batterie daccumulateurs (vhicule lectrique). 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

FIGURE 4-24 CIRCUIT DUN HACHEUR DE COURANT

CHAPITRE 5 Le convertisseur continu - alternatif (londuleur)

Un onduleur est un convertisseur statique capable de transformer lnergie dune source de tension continue en une tension alternative. Il sagit dun dispositif lectronique qui accomplit la fonction inverse du redresseur (Figure 5.1). Nous distinguons deux grandes catgories donduleurs : les onduleurs autonomes et les onduleurs non autonomes. Les onduleurs autonomes (ou oscillateurs) sont capables de gnrer leur propre frquence et leur propre tension alternative.Dans ces ondulers la commutation des tyristors est force. Les onduleurs non autonomes ont la particularit que la frquence et la tension alternative sont imposes par le rseau quils alimentent.Dans ces onduleurs la commutation est naturelle(dans le sens que ce sont les tensions alternatives du rseau qui effectuent le transfert du courant dun thyristor lautre). On traitera dans ce chapitre uniquement des onduleurs autonomes.

Courant continuCourant alternatif

frquence fixe ou variable

FIGURE 5.1 REDRESSSEUR CONTINU-ALTERNATIF



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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, les ordinateurs, etc. Ces onduleurs sont aliments partir dune batterie daccumulateurs.

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

Les onduleurs autonomes se classent aussi daprs la forme donde de leur tension de sortie : Onduleurs onde rectangulaire (Figure 5.2) : 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 (Figure 5.3) : 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.

t

E

FIGURE 5.3 FORME DONDE EN CRNEAUX

Onduleurs modulation dimpulsion (PWM)1 (Figure 5.4). Londe de sortie est forme de trains dimpulsions positifs et ngatifs, de largeur et despacement variable. La rsultante de la forme de sortie se rapproche dune sinusode.

t

E

FIGURE 5.4 FORME DONDE MODULATION DE LARGEUR D IMPULSION

1 PMM= Pulse Width Modulation; Width= largeur



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5.2 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 qui produit des impulsions de courant de sens inverse, I1 et I2, dans les deux moitis du primaire du transformateur. On obtient, au secondaire du transformateur, une tension alternative de forme rectangulaire (Figure 5.6). Le condensateur de commutation C empche les deux thyristors de laisser passer le courant en mme temps, 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 faire varier la frquence de londuleur, il suffit de changer la frquence des signaux appliqus sur les gachettes. On peut obtenir une frquence comprise entre quelques hertz et 5 Khz, selon les caractristiques du transformateur et des thyristors.

Th1 Th2

charge

EC

L

I2I1

FIGURE 5.5 ONDULEUR AUTONOME MONOPHAS

FIGURE 5.6 FORME DONDE DUN ONDULEUR MONOPHAS



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5.2.2 Londuleur monophas en pont Londuleur monophas en pont de la Figure 5.7 comprend quatre thyristors ou 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

D4R L

E

FIGURE 5.7 ONDULEUR MONOPHAS EN PONT

Commande symtrique Dans le cas dune commande symtrique (Figure 5.8), lamorage des thyristors Th1 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.

FIGURE 5.8 FORME DONDE POR UNE COMMANDE SYMTRIQUE



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Commande dcale Dans le cas dune commande dcale, les quatre thyristors sont amorcs et bloqus selon la squence indique la Figure 5.9. La tension de sortie est gale E lorsque Th1 et Th4 laissent passer le courant en mme temps, et elle est gale -E quand Th3 et Th2 sont ltat passant en mme 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 la largeur est ajustable. En variant langle de dcalage, on fait varier la valeur efficace.

FIGURE 5.9 FORME DONDE POR UNE COMMANDE DCALE

5.3 Onduleurs triphass autonomes La Figure 5.10 reprsente le montage de principe (sans les circuits de commande des thyristors) dun onduleur triphas autonome qui peut alimenter des charges triphases quilibres qui sont groupes en toile ou en triangle. Dans ce montagee, trois thyristors sont en conduction chaque instant. Deux thyristors dun mme bras Th1 et Th4 sont amorcs 180 de dcalage. Les thyristors des bras voisins sont amorcs 120 de dcalage des autres bras. La tension de sortie 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+

_

FIGURE 5.10 ONDULEUR AUTOMOME TRIPHAS AVEC THYRISTORS



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

T1 T3 T5

T4 T6 T2

E

D1 D3 D5

D4 D6 D2

Ra

Rb

Rc

charge triphase+

_

FIGURE 5.11 ONDULEUR AUTOMOME TRIPHAS AVEC TRANSISTORS

5.4 Application des onduleurs autonomes

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

Redresseurchargeur

batteried'accumulateurs

Groupelectrogne

moteur disel etalternateur

Onduleurautonome

frquence fixe

c.cc.a c.aRseau triphas

FIGURE 5.12 ALIMENTATION DE SECOURS (UPS)

Le systme comprend : Un redresseur chargeur rgul qui charge la batterie daccumulateurs, tout en fournissant le

courant ncessaire londuleur. Une batterie daccumulateurs qui assure le fonctionnement autonome de londuleur lorsque

le rseau alternatif est interrompu. Un onduleur autonome qui fournit une tension de sortie alternative sinusodale rgule la

frquence de 50 Hz avec un taux dharmoniques qui est infrieur 5%. Des commutateurs lectromcaniques qui permettent de relier le rseau ou londuleur la

charge. Un gnrateur diesel qui dmarre aprs un court dlai lors de la panne de courant et qui

sarrte lorsque le courant est rtabli.



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Les alimentations de secours sont surtout utiliss pour alimenter des quipements qui requirent un fonctionnement permanent. Les applications les plus courantes sont : 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. 5.5 Londuleur frquence variable La mthode la plus utilise pour varier la vitesse dun moteur triphase est sans 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) .

5.5.1 Londuleur autonome source de tension Ce variateur de vitesse est constitu dun redresseur triphas thyristors compltement commands, suivi dun filtre de tension (inductance et condensateur) et dun onduleur autonome thyristors ou transistors (Figure 5.13).

+

L

C

Unit de commande etd'allumage

3

Redresseurcontrl

FiltreOnduleur autonome

Tensionapproprie

Frquenceapproprie

Consigne de vitesseSeuils limites:

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

AC

BL1

L3L2

FIGURE 5.13 ONDULEUR TENSION VARIABLE



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Afin de maintenir un couple constant la charge, le redresseur fournit londuleur une tension qui est proportionnelle la frquence. Le rapport entre la tension et la frquence est un paramtre quil est possible dajuster selon lapplication.. La Figure 5.14 montre la courbe tension-frquence pour un fonctionnement normal, 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 en couple constant et lorsque la frquence est suprieure 50Hz, le couple diminue mais la puissance reste constante.

VF

V

F hz

volts

Fnom.

FIGURE 5.14 COURBE TENSION-FRQUENCE

La commutation de londuleur autonome produit aux bornes du moteur une tension alternative de forme rectangulaire. La dure de chaque alternance est de 120, et lamplitude augmente avec la frquence. La Figure 5.15 reprsente la forme donde entre deux phases du moteur.

o

Eab120

FIGURE 5.15 FORME DONDE DE SORTIE DUN ONDULEUR TENSION VARIABLE

Laction de londuleur peut tre simul par trois interrupteurs de la Figure 5.16. La squence douverture et de fermeture qui est rgle par lunit de commande est donn au Tableau 5.1. La squence de commutation se fait en 6 tapes (intervalle de 60), aprs quoi le cycle recommence. Les tensions alternatives qui en rsultent sont montres la Figure 5.17.



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49

Th1

-

+

Th6

Th3Th2

Th4

A B C

Th5

3

FIGURE 5.16 CIRCUIT QUIVALENT DE LONDULEUR

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

FIGURE 5.17 TENSION AUX BORNES DU MOTEUR



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Ce systme dentranement permet de faire varier simultanment la vitesse de plusieurs moteurs. Il peut alimenter des moteurs asynchrones et synchrones. Dans ce dernier cas, on peut faire varier la vitesse dun groupe de moteurs avec grande prcision. En pratique, la vitesse est variable dans un rapport de 1 10. Les moteurs ont une capacit typique comprise entre 15Kw et 230Kw. 5.5.2 Londuleur autonome modulation de largeur dimpulsion (MLI) Les onduleurs source de tension gnrent des tensions et des courants dont la composante harmonique est relativement leve. Ces harmoniques produisent 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. Dans certaines applications, comme les machines outils, ces vibrations sont inacceptables si la haute prcision est recommande. Dans ce cas, un systme dentranement utilisant un onduleur modulation de largeur dimpulsion (MLI) est la 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 gnre une srie dimpulsions de tension positives damplitude constante, suivies par une srie dimpulsions semblables mais de signe contraire (Figure 5.19). La largeur de ces impulsions et les intervalles les sparant sont ajusts de sorte que la forme donde se rapproche dune sinusode. basse frquence, les impulsions sont moins larges ce qui donne une tension efficace moins grande permettant de garder le rapport tension frquence constant.

+

L

C

Unit de commande etd'allumage

CPU

3

Redresseurfixe

FiltreOnduleur autonome

Frquenceapproprie

Consigne de vitesseSeuils limites:

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

AC

BL3

L1L2

FIGURE 5.18 ONDULEUR MLI



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Eab

t

FIGURE 5.19 FORME DONDE DE SORTIE DUN 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 la performance du moteur. La frquence de dcoupage ou porteuse peut tre suprieure 10 Khz dans certain variateur. On utilise ce type dentranement pour commander les moteurs dinduction dont la puissance est comprise entre 500w et 500Kw. Le rapport des vitesses 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 un transistor bipolaire combin un transistor MOS (Figure 5.20). Ce transistor permet une rponse en frquence jusqu 20Khz. et peut supporter des courants pouvant atteindre 600A. Il existe des ponts onduleurs six transistors de puissance IGBT. Ces ponts sont appels IPM Intelligent Power Module (Figure 5.21).

FIGURE 5.20 SYMBOLE DUN TRANSISTOR IGBT

FIGURE 5.21 MODULE IPM

Remarque : Il est important de souligner quun onduleur autonome peut fournir une puissance active et une puissance ractive la charge. Par contre, un onduleur non autonome absorbe toujours de la puissance ractive du rseau auquel il est connect. 5.6 Variateur de vitesse ALTIVAR Le variateur de vitesse ALTIVAR de Tlmcanique (Figure 5.22) est un convertisseur de frquence destin lalimentation des moteurs asynchrones triphass cage, dans une gamme de puissance de 500w 100Kw selon le modle. Ils fonctionnent suivant le



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principe MLI. Cette technique assure une rotation des moteurs rgulire et sans coup basse vitesse. LAltivar 16 est munis dun microprocesseur 16 bits qui est lorgane de contrle, et londuleur est un IPM. La programmation des paramtres de rglage et de configuration est ralise partir dun logiciel qui charge dans le variateur laide dune interface. RS232

FIGURE 5.22 VARIATEUR DE V ITESSE ALTIVAR 16

Les paramtres de rglage standard sont : lacclration ; la dclration ; la vitesse minimum ; la vitesse maximum ; le rapport tension/frquence ; la protection thermique ( Ith). 5.6.1 Caractristiques lectriques La Figure 5.23 donne les caractristiques du variateur pour diffrentes puissances de moteurs.



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FIGURE 5.23 CARACTRISTIQUES LECTRIQUES

5.6.2 Raccordement du variateur Le variateur peut tre aliment partir dun rseau triphas de 380V ou 220V monophas selon la puissance (Figure 5.24). La consigne de vitesse peut tre donne partir dun potentiomtre de 2K ou dun signal de procd (4-20) mA. Le sens de marche est tabli par des contacts extrieurs pouvant tre des interrupteurs, des relais ou un automate programmable. Des contacts de relais (internes aux variateurs) donnent ltat de celui-ci (ils sont utiliss pour signaler distance ltat du variateur). Un module de freinage et une rsistance peuvent tre rajouts aux variateurs dans le cas de freinage excessif (charge forte inertie). Ceci empche que lnergie soit absorbe par le variateur durant la priode de freinage. Enfin, il est recommand dutiliser un filtre entre lalimentation et le variateur, et un autre entre le variateur et le moteur pour liminer le bruit et les harmoniques qui sont engendrs par le dcoupage haute frquence du signal de sortie.



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FIGURE 5.24 RACCORDEMENT DU VARIATEUR

5.6.3 Loi tension- frquence En plus des rglages de base, il est possible de programmer trois types diffrents de lois tension-frquence, soit : n, p, l (Figure 5.25). n : Applications courantes couple constant (machines moyennement charges p : Applications couple variable (pompes, ventilateurs) l : Machines fortement charges basse vitesse

E

F

ln

p

Fnom.

volts

hz

FIGURE 5.25 COURBE TENSION-FRQUENCE

5.6.4 Maintenance du variateur de vitesse ALTIVAR 16 Le variateur de vitesse ALTIVAR 16 ncessite un minimum de maintenance. Le variateur est muni dune protection contre les courts-circuits, les surcharges, les surtensions et les sous-tensions. Il est possible, en utilisant un module de visualisation (en option) ou le logiciel, de voire les codes de dfaut indiquant les diffrentes pannes. En cas de pannes, le variateur se vrrouille et un indicateur lumineux sur le devant du variateur sactionne. Le tableau 5-2 indique les codes de dfaut possibles avec les causes probables et les procdures de dpannage.



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TAB L E AU 5 -2 T AB L E AU D E D P AN N AG E

Codes Causes probables Procdures de dpannage

Afficheur teint

absence de tension ; tension trop faible. Vrifier : la tension ;

les fusibles ou le disjoncteur ; la squence dalimentation ; le raccordement des bornes L1, L2, (L3) .

PhF absence phase rseau ; variateur non aliment ; fusion fusible puissance ; coupure rseau (t>200ms)

Vrifier : la tension ; les fusibles ou le disjoncteur ; la squence dalimentation ; le raccordement des bornes L1, L2, (L3) ; le pont redresseur.

USF rseau trop faible ; baisse de tension passagre.

Vrifier : la tension dalimentation ; le raccordement.

OSF rseau trop fort. Vrifier : la tension dalimentation ; la configuration FrS (50 ou 60 Hz).

OLF Surcharge : dclenchement thermique par surcharge prolonge du moteur.

Vrifier le rglage ItH par rapport au courant nominal du moteur. Le rarmement est possible aprs 7 minutes environ. Couper lalimentation puis remettre le variateur sous tension.

OBF Surtension ou surintensit due un feinage trop brutal ou une charge entraimante (couple pulsatoire) mme avec une option freinage.

Augmenter le temps de dclration. Optimiser le gain Ufr . Adjoindre le rsistance de freinage ou loption frein si

ncessaire. drF Surintensit :

court-circuit ou mise la terre en sortie du variateur ; surchauffe du module IPM ; sous- alimentation de la commande du module IPM ; rgime transitoire excessif ; court-circuit interne.

Mettre hors tension, vrifier les cbles de liaison et lisolement du moteur, variateur dbranch .

Augmenter le temps dacclration ou de dclration . Vrifier ltat de charge et la temprature ambiante

produite . Rarmer.

CrF Dfaut de commande de fermeture du relais de charge des condensateurs.

Dfaut freinage.

InF Reconnaissance calibre. dfaut de connectique interne.

Vrifier la connectique interne aprs coupure de lalimentation et dcharge des condensateurs (1mn voyant vert teint) .

Remettre le variateur sous tension. EEF Erreur de mmorisation du EEPROM.

SLF Communication rompue avec le variateur. Vrifier la connexion de ladditif visualisation.

5.7 Application dun variateur frquence variable Lapplication qui suit donne lavantage dutiliser un variateur de vitesse dans une station de pompage. 5.7.1 Station de pompage avec rducteur de pression, sans variateur Afin de conserver une pression du rseau (Pr) constante ( Figure 5.26), le rducteur de pression sajuste en fonction de la demande des usagers et la pompe fonctionne plein rgime tout le temps. Lexcs deau est renvoy au rservoir dorigine, do il en rsulte une perte dnergie.



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usagers

Panneau decontrle

Moteurc.a

Rservoir d'eaustock

Rgulateur

pompe Pr

Rducteur depression

Alimentationtriphase

retour d'eauexcdentaire

FIGURE 5.26 STATION DE POMPAGE SANS VARIATEUR 5.7.2 Station de pompage avec variateur Dans ce cas, la rgulation de la pression du rseau se fait laide du capteur de pression et du variateur de vitesse (Figure 5.27). Celui-ci dlivre au moteur la puissance ncessaire afin de sajuster la demande, do il en rsulte une conomie dnergie.



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Moteurc.a

Rservoir d'eaustock

Rgulateur

pompe

Panneau decontrle

Alimentationtriphase

VariateurATV16

capteur de pression

Signal 4-20ma

usagers

FIGURE 5.27 STATION DE POMPAGE AVEC VARIATEUR



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CHAPITRE 6 Le convertisseur alternatif- alternatif

Ce dispositif ( Figure 6.1) permet de convertir une tension alternative frquence fixe en une tension alternative tension variable (gradateur) ou frquence variable (cycloconvertisseur).

Tension alternativemonophase ou triphase

Onde alternative tensionet frquence variable

FIGURE 6.1 CONVERTISSEUR ALTERNATIF-ALTERNATIF

6.1 Le gradateur Un gradateur est un dispositif qui permet de contrler la puissance alternative fournie des charges rsistives (fours lectriques, systme dclairage et des charges inductives (moteur universel, moteurs asynchrones,etc.) Ce convertisseur est ralis partir de triacs pour des charges de faible puissance ou des thyristors pour des charges plus leves. On le retrouve pour des alimentations monophases et triphases.

6.1.1 Le gradateur monophas En utilisant deux thyristors monts en parallle inverse, nous pouvons contrler la puissance dans une charge rsistive de zro sa pleine puissance (Figure 6.2). Pour obtenir des angles damorage gaux , il faut appliquer chaque thyristor des signaux de gachette isols et dphass de 180. Le sigal de commande peut varier de 0 180.

Es Rc

commande

commande

Th1

Th2

Erc

Vg1

Vg2

FIGURE 6.2 GRADATEUR MONOPHAS

La valeur efficace de la tension aux bornes dune charge rsistive est donne par lquation 6.1.

E eff =E max sin

21

22

+

(6.1)

: angle damorage compris entre 0 et 180



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Exemple 6.1 Un gradateur monophas est aliment par une source de 220 volts 50hz. Calculez la tension efficace et la puissance dbite dans une charge de 10, pour un angle de 90. Solution

E eff =E max sin

21

22

+

E eff = 220 190

1802 90360

V + sin = 220V x 0,5 = 110 V

PER

VW= = =

2 211010

1210

6.1.2 Le gradateur triphas Le gradateur triphas est constitu de trois groupes de deux thiristors monts en parallle-inverse (Figure 6.3). Ces groupes de thyristors peuvent alimenter des charges branches en toile ou en triangle. Pour permettre au courant de circuler dans les charges, deux thyristors doivent-tre simultanment ltat passant soit : Th1 avec Th5 ou Th3 avec Th2. Afin davoir un bon fonctionnement, chaque thyristor doit recevoir une deuxime impulsion dphase de 60 aprs la premire impulsion. Les formes dondes pour un signal damorage de 100 sont illustres la Figure 6.4.

Charge A

Charge C

Charge B

Th1

Th3

Th4

Th6

Th5

Th2

N

Va

Vb

Vc

Ia

FIGURE 6.3



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FIGURE 6.4 FORME DONDE POUR UN GRADATEUR TRIPHAS

6.1.3 Application des gradateurs On retrouve des gradateurs pour les systmes vitesse variable dans des installations telles que les engins de levage o le rendement nest pas une contrainte, tant donn la frquence et la dure de leur utilisation. Notons que le dmarrage se fait facilement tension croissante et nentrane donc pas de surintensit dans le moteur. Cette proprit des gradateurs est aussi utilise dans des systmes de dmarrage et de freinage de moteurs de grande puissance (> 30kw).On le retrouve dans lindustrie sous le nom de dmarreur ralentisseur ou tel que lAltistart de la compagnie Tlmcanique . On utilise aussi les gradateurs pour lalimentation des moteurs monophass universels quon utilise dans plusieurs appareils mnagers ou de bricolage vitesse variable. 6.2 Le cycloconvertisseur Le cycloconvertisseur est un systme de conversion statique qui, partir dun rseau alternatif dune frquence donne, fournit une charge du courant alternatif une frquence plus basse et variable. On retrouve des cyclovonertisseurs monophass et triphass. Le principe de fonctionnement est expliqu partir du montage de la Figure 6.5. Le cycloconvertisseur est constitu par six thyristors monts en parallle inverse et aliments par



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un transformateur prise mdiane. Les thyristors Th1 et Th3 forment le groupe convertisseur positif alors que Th2 et Th4 constituent le groupe ngatif. Les thyristors Th1 et Th3 sont amorcs chaque alternance, pour un total de septs impulsions (Figure 6.6). Par la suite, les thyristors Th2 et Th4 du groupe ngatif sont amorcs le mme nombre de fois et avec le mme retard. La tension de sortie est ainsi forme de la juxtaposition de fractions de sinusodes successives qui proviennent de la tension dentre. La frquence de la tension la charge est gale 1/7 de la frquence dentre. Le mme principe de fonctionnement sapplique pour les cycloconvertisseurs triphass.

Charge

Th1

Th3

Th2

Th4

E entre

FIGURE 6.5 CYCLOCONVERTISSEUR MONOPHAS

FIGURE 6.6 FORME DONDE DUN CYCLOCONVERTISEUR MONOPHAS

6.2.1 Les application des cycloconvertisseurs

On retrouve les cycloconvertisseurs comme variateurs de vitesse pour les moteurs synchrones et asynchrones de forte puisance (de 1,5Mw et plus) et tournant des vitesses trs lentes. Les frquences utilises se situent entre 0HZ et 20HZ. Citons, titre dexemple, les moteurs des machines dextraction minire, les moteurs dentranement des broyeurs ciment, les moteurs propultion de navires, etc.



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CHAPITRE 7 Linstallation dun systme de commande lectronique de moteurs

7.1 Les plans et les devis 7.1.1 Plan signifie (dans le sense de ce cours) la reprsentation densemble dun quipement industriel qui contient un (ou plusieurs) moteur(s) lectrique(s) controll(s) lectoniquement. Afin de devenir oprationnelle cette reprsentation gnrale doit tre accompagne par : - un plan lectromcanique contenant les sous-ensambles mcaniques actionns par le(s) moteur(s) et leurs emplacement sur lquipement ; - un plan lectrique regroupant les composants lectriques de base de basse tension (dispositifs de protection,de commade, de signalisation, cblage lectrique) ; ce plan utilise la simboles de llectrotechnique ; - un plan lectronique reprsentant le schma de lunit de commande lectronique du moteur, plan dans lequel sont utiliss les symboles des composants lectroniques de puissance( diac,thyristor, triac, IGBT) ainsi que les symboles de llectronique de faible puissance (rsistor, condensateur, diode, transistor, circuits integrs,etc). 7.1.2 Devis2 reprsent ltat dtaill et estimatif de travaux accomplir, qui constitue un avant-projet et non pas un engagement formel. Un devis doit contenir une liste complte de composants, specifiant le numro didentification dans le schma de principe, le code, le type, la quantit utilise de chacun des composants, , le prix unitaire de chaque composant et finalement, la valeur totale aproximative necessaire pour lachat de ces materiels. Observation : A ne pas faire confusion entre le devis et le manuel dutilisation (ou le livre technique) dun produit , celui le dernier contenant, non seulement la liste de materiels, mais aussi, un ensemble dinformations concernant le branchement, la mise en marche, lutilisation et la maintenance du produit. 7.2 Normes en vigueur (NFC 51, NFC 53)

En industrie une norme signifie une rgle fixant les conditions de la ralisation d'une opration, de l'excution d'un objet ou de l'laboration d'un produit dont on veut unifier l'emploi ou assurer l'interchangeabilit. La Norme Franaise homologue ou norme NF, cest un ensemble des prescriptions techniques relatives un produit ou une activit dtermine, condenses dans un document tabli par l'AFNOR (Assocition Franaise de NORmalisation). La normes NF C51 tablie les rgles respecter lors de linstallation, la mise en marche, lutilisation et la maintenance des machines lectriques tournantes. La normes NF C53 tablie les rgles respecter lors de linstallation, la mise en marche, lutilisation et la maintenance des quipements lectroniques de puissance (voir les commandes lectroniques des moteurs).

Observation : Il existe en ralit trois normalisations en lectricit : internationale : la CEI (Commission lectrotechnique Internationale),

2 Selon lEncyclopdie Larousse



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europenne : e CENELEC (Comit Europen pour la Normalisation en lectricit), franaise : l'UTE (Union Technique de llectricit), lesquelles laborent plusieurs types de documents : publications ou recommandations de la CEI ; documents d'harmonisation (HD) ou normes europennes (EN) du CENELEC ; normes homologues, normes enregistres de l'UTE, laquelle dite galement des guides ou publications UTE (qui ne sont pas des normes). La normalisation en France est rglemente par la loi du 24 mai 1941 qui a cr lAssociation Franaise de NORmalisation (AFNOR) et dfinit la procdure d'homologation des normes. Cette loi est complte par le dcret n0 84-74 du 26 mai 1974, modifi par les dcrets n0 90-653 et 91-283. Les normes homologues doivent

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