Projet de BTS électrotechniqueProjet de BTS électrotechniqueVariateur de vitesse d’une MCC par hacheur Variateur de vitesse d’une MCC par hacheur

4 quadrants à commande analogique:4 quadrants à commande analogique:

Année 2001/2002Année 2001/2002

Choix du convertisseur:Choix du convertisseur: Redresseur:Redresseur:

– PD3 tout PD3 tout thyristorthyristor

Hacheur:Hacheur:– SérieSérie

– 2 quadrants2 quadrants

– 4 quadrants4 quadrants

Réseau Charge

Alimentationcontinue Charge

ChargeAlimentationcontinue

Alimentationcontinue Charge

Bloc SEMIKRON SKM 50GB 123D:Bloc SEMIKRON SKM 50GB 123D:

PD3PD3 CondensateursCondensateurs 4 Bras de pont 4 Bras de pont

IGBTIGBT

400V

TOP1 TOP2 TOP3

BOT1 BOT2 BOT3 CHOP

SKHI 22 SKHI 22 SKHI 22SKHI 22

Banc moteur:Banc moteur:

Dynamo Dynamo tachymètriquetachymètrique

MachineMachine Capteur Capteur de de couplecouple

Frein à Frein à poudrepoudre

Volant Volant d’inertied’inertie

MOTEUR :Type : MSC8L

Pmoteur=1,12KW Pgénératrice=1,25KW Iinduit=5,7Amoteur=1200tr/min génératrice=1500tr/min Iexcitation=0,44A

U=220V Tmec=9N.M

Répartition des tâches:Répartition des tâches:Étude générale de la MCC et du hacheur 4

quadrants

Maatougui Said Petit Olivier Fleury J-Pierre

Mise en œuvre de l’armoire

Carte de générateur de rapport cyclique

Essai de réception

Carte hacheur dévolteur

Carte capteurs

Carte interfaceCarte

asservissement

Mes tâches:Mes tâches: Carte capteursCarte capteurs

– VitesseVitesse– CourantCourant– TensionTension

Armoire:Armoire:– ImplantatioImplantatio

nn– RéalisationRéalisation– CâblageCâblage

-+M +

-

Courant àmesurer

-15V

+15V+15V

100 kohms

10 kohms

100 ohms

-+M

-15V

+15V

160 ohms

1V/100V

Tension àmesurer

1V/ 1A

+

-

+15V

1V/1500tr/minRetourvitesse

40 kohms

La vitesse:La vitesse:

– A l’aide de la dynamo tachymètrique qui est placée A l’aide de la dynamo tachymètrique qui est placée sur le banc moteur, nous avons l’image de la vitesse sur le banc moteur, nous avons l’image de la vitesse qui sera le signal retour de notre asservissement. qui sera le signal retour de notre asservissement.

– Le facteur de conversion est de 10V pour 1500tr/min.Le facteur de conversion est de 10V pour 1500tr/min.

R

R

R

MCC àaimant

permanent

30V pour1500tr/min

10V pour 1500tr/min

Dynamo tachymétrique

Axe de rotation du banc moteur

Schéma pour la vitesse:Schéma pour la vitesse:

– Un AOP est câblé en montage Un AOP est câblé en montage suiveursuiveur

-

+

Id=0A

R

R

R10V/1500tr/min

Courant et tension:Courant et tension:

R2

R2

R1

MCC

R3

L1L2L3

22 23

15

16

KM2

2017

18 21

14

13 12 11

6 5 4

10 9 8

Q1

KM1

RTCharge+DT

R1: résistance de mise sous tension 220 ohms. R2: résistance de 22 kohms. R3: résistance d'absorbtion 150 ohms/100w.

62

63

BUSCONTINU

V

GE

C

GE

C

GE

C

G

C

EG

E

C

I

SKHI22 SKHI22 SKHI22

V1

V1 V2

V2

HD

C

C

Capteur courant

Capteur tension

Capteur à effet hall:Capteur à effet hall:– Principe de l’effet Principe de l’effet

hall:hall:

VVHH: Tension de sortie du : Tension de sortie du capteurcapteur

K: Coefficient du hallK: Coefficient du hall

d: l’épaisseur de la plaquetted: l’épaisseur de la plaquette

IIcc: Courant mesuré: Courant mesuré

B: Champ magnétiqueB: Champ magnétique

V H

B

Ic

* * '*H c

KV I B K B

d

Détermination des différentes Détermination des différentes résistances:résistances:

Point de mesure

+15V

-15VLA25-NP

R2

R1

Rm

-

+

I que l'on veut mesurer

Um quel'onmesure

U2U1

Im

1

1

2 1 1 2

1000*

On prend I=6A 0.0061000

on prend 100 * 0.6

Comme on veut 1V/1A donc on mettra un

AOP en montage amplificateur inverseur.

0 10 10 et 10

m mm

m

m m m

m

VI I I

R

II A

R V I R

U V U U R k R k

La tension:La tension:Point de mesure

+15V

-15VLV25-P

Rth

Rm

V que l'on veut mesurer

U quel'onmesure

Ith

Im

10 400 40

* 4 10*4 de 4

2500* 25

1000

comme on veut un rapport de 1/100 4

* 160 150 et 10

th thth

th th th

mth m th

mm

m m m

VI mA V V R k

I

Attention P V I W R k w

IK I I I K mA

KU

I U VR

R I U R

Schéma et Schéma et typon de la typon de la

carte carte capteurs:capteurs:

-+M +

-

Courant àmesurer

-15V

+15V+15V

100 kohms

10 kohms

100 ohms

-+M

-15V

+15V

160 ohms

1V/100V

Tension àmesurer

1V/ 1A

+

-

+15V

1V/1500tr/minRetourvitesse

40 kohms

Réalisation de l’armoire:Réalisation de l’armoire: PerçagePerçage ImplantationImplantation

SchémaSchéma CâblageCâblage

Ventilateur

T

Bus continu

Induit

Inducteur

C1 C2 C3 C4 C5

Bornier

KM2

ALIM KM1

RT

TRANSFO Q1

D

CONVERTISSEUR

Informationvitesse

Alimentation

MT AD DEF

M ARCC CV

CQ1

Porte

Côté gauche Armoire Côté droit

Schéma de puissance:Schéma de puissance:

R2

R2

R1

MCC

R3

L1L2L3

22 23

15

16

KM2

2017

18 21

14

13 12 11

6 5 4

10 9 8

Q1

KM1

RTCharge+DT

R1: résistance de mise sous tension 220 ohms. R2: résistance de 22 kohms. R3: résistance d'absorbtion 150 ohms/100w.

62

63

BUSCONTINU

V

GE

C

GE

C

GE

C

G

C

EG

E

C

I

SKHI22 SKHI22 SKHI22

V1

V1 V2

V2

HD

C

C

Choix des composants:Choix des composants:

L1

L2L3

Q1 KM1 RT

Im

IRTensiondu buscontinu

U réseau

Comme il nous faut 300V sur le bus continu:

63 * * *

3 6

222

c

c

UU U U

U V

Ir=8A a été déterminé par un essai sur un bloc Semikron.

Schéma de commande:Schéma de commande:

L1L2L3

24 2625

27 230V+15V

0V-15V

ALIM

28

30

31

42 4143

KM1 KM2Marche Défaut

Q1 RT AU

AR

M KM1

44

45

46 56

47 48 5458 51

52 5553

57586061

230V/24V

Ventilateur

32 33

34 35

36

37

38

40 Excitation BORNIER:

31 30 28 6 5 4

+15V 0V -15V

Terr

eL3 L2 L1

Neu

tre

3 2 1 0

1

2

3

CV

CC

-15V 0V

+15V

SVLE

MI

RV

EPY

LEM

T

V1

V1

HD

CAS

23b

23

CT CT

CI CI

Conclusion:Conclusion:

Travail en équipeTravail en équipe

Parallèle entre la théorie et la pratiqueParallèle entre la théorie et la pratique

Gérer un planningGérer un planning