École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cycle d’ingénieurs 3ème année TP D’ELECTRONIQUE DE PUISSANCE Directives : Durée : 3 heures La calculatrice et le polycopie doivent être présentées au cours du TP Important: Le travail théorique doit être préparé préalablement chez-soi; sans lequel le groupe ne sera pas accepté à la séance du TP. Toute présence à la séance du TP avec un retard supérieur à 15 minutes sera refusée. Un rapport rédigé avec les réponses aux questions et signaux enregistré doit être rendu à la fin du TP. Convertisseurs AC-DC « Redressement » M. KCHIKACH 1 École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Contenue I. Buts des essais II. Structure d'essai III. Séries d'essais : I. Redresseurs Triphasés - à six impulsions a. Redresseur triphasé entièrement commandé à charge mixte (ohmique- inductive). M. KCHIKACH 2 École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ I. Buts des essais : 1. Apprendre à connaître le circuit de base du redresseur triphasé ; 2. Analyse des courbes de tension et de courant ; 3. Apprendre à connaître les courbes de commande des thyristors; 4. Détermination et évaluation des bilans de puissance ; 5. Comparaison et évaluation des facteurs de puissance ; 6. Reconnaître qu'une bobine conductibilité du courant. M. KCHIKACH de 3 lissage augmente la durée de École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ II. Structure d'essai Connaissance d’instrumentation Fig. 1 : Structure des essais avec système des cartes 1. Redresseurs triphasés entièrement commandé (tout thyristor) à charge ohmique–inductive Liste du matériel nécessaire pour le montage : Tableau 1.1 Unité 1 1 1 1 1 1 1 Désignation Unité de commande univ., numérique Unité de valve redresseuse Charge RCL Amplificateur de mesure diff. Bloc d'alimentation ce. Transfo - séparateur triphasé Appareil de mesure Analogique/numérique (voltmètre) 1 Unité de commande à clavier 1 Cadre d'expérimentation à deux niveaux 1460x740 1 Prologiciel “PHACON“ N°id. SO3636-1A SO3636-1F SO3636-2A SO3636-2V SO3538-8D SO3636-2G SO5127-1Z LM8921 ST7003-1S Travail théorique : On suppose que l’inductance L de la charge et suffisamment grande (L>>1) ; - Déterminer l’expression de la tension de sortie moyenne Vsm ; - Tracer les formes d’onde de la tension de sortie Vs et de courant d’entrée ie pour les angles d’amorçage suivants ψ : 0°, 60° et 120°; On donne Veff= V, R=270Ω ; M. KCHIKACH 4 École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - Calculer les paramètres illustrés dans le tableau ci-dessous selon les différents angles d’amorçage : ψ Vsm (tension de sortie moyenne) ism (courant de sortie moyenne) ieff (courant d’entée efficace) P (puissance active) Q (puissance réactive) S (puissance apparente) 0° 60° 120° Travail pratique : A. Manipulation du matériel: a. Raccordement et mise en service : Ordre à respecter : 1. Pour des raisons de sécurité, toutes les connexions doivent être enfichées lorsqu'elles sont hors tension, c'est-à-dire que l'alimentation en tension de l'électronique de commande ainsi que le transformateur de séparation doivent être coupés lorsque les raccords sont réalisés selon le schéma de connexions ; 2. Contrôler le courant de la charge en tous les cas avec un multimètre ; et ajouter des appareils de mesure supplémentaires au circuit avant l'activation des tensions ; 3. Ensuite, mettre l'alimentation en tension de l'unité de commande universelle en circuit et fixer la consigne à 0 et l'angle de phase à 180°. 4. Puis, mettre le transformateur de séparation pour la tension de charge en circuit et augmenter le courant de charge par l'angle d’amorçage ψ. 5. Avant de désactiver la charge, ramener l'angle de phase à 180°, de sorte que le courant ne passe plus. b. Réalisation du montage Mettez le masque approprié sur l’unité interrupteur de puissance SO3636-1F ; Réalisez le montage redresseur triphasé commandé (tout thyristor) et connectez les appareils comme illustré ci-dessous dans la fig. 1 ; Mettez le circuit sous la charge mixe (R= 270 , L=1,2H); Sur l'amplificateur de mesure différentielle, sélectionnez les grandeurs de mesure respectives avec l'interrupteur à bascule : Pos. Commut Grandeur de mesure A tension de sortie 150 V B C D tension d'entrée courant d'entrée courant de sortie 150 V 2,5 V 2,5 V M. KCHIKACH 5 Plage de mesure École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Connectez l’unité universelle et sélectionnez le mode RS 232 ; Note! N’activer le transformateur – séparateur qu’après la vérification avec le professeur. B. Manipulation du logiciel: Activez le convertisseur de courant via le PC par le logiciel PHACON ; Dans le menu « Réglage », sectionner les « valeurs par défaut ». une fenêtre de dialogue apparaît comme ci-dessous, sélectionner « Mode triphasé » et le type de charge (passive ou active); Exécuter la visualisation des signaux par le bouton indiqué sur le menu; Affichez les signaux suivants pour deux ou plus de périodes (option à régler dans le menu –axe x): La tension d'entrée alternative La tension de sortie redressée Le courant d'entrée La valeur moyenne de tension redressée Remarque : Pour le réglage des valeurs min et max de la courbe et en raison de l’amplitude des tensions triphasés élevées, vous faites un double cliques à gauche de l’axe de tension, la fenêtre suivantes apparait, changer l’échelle comme indiqué ci-dessous: M. KCHIKACH 6 École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Enregistrer les signaux affichés pour le rapport. C. Analyse des résultats: - Pour les différents angles d’amorçage ψ : 0°, 60° et 120°, visualiser et enregistrer les formes d’onde des signaux d’entrée et de sortie suivants; o La tension et le courant de sortie (Vs, is); o La tension et le courant d’entrée (Ve, ie). - Mesurer les valeurs efficaces de la tension et du courant (Veff, ieff ) du fondamental pour les angles d’amorçage suivants ψ : 0°, 60° et 120°; - Mesurer la puissance active P; la puissance apparente S; la puissance réactive Q et le cosφ (le facteur de puissance) à l’aide du voltmètre numérique (SO5127-1Z); Comparer les valeurs mesurées ci-dessus aux valeurs théoriques; Que peut-on conclure ? M. KCHIKACH 7 École Nationale de l’Industrie Minérale Électronique de puissanc e Département d’Électromécanique 2015/2016 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Montage.1 Figure.2 Redresseur triphasé commandé à charge mixte M. KCHIKACH 8