Télécharger

Extraits de sujet de bac
Thème: Hacheur
Bacf1956 Réunion
Fonctionnement du moteur sous tension variable.
L’induit du moteur precedent est alimente par I’intermediaire d’un montage électronique (figure I)
fournissant une tension u( t ) périodique, de période T, dont les variations en fonction du temps sont
données figure II.
L’interrupteur H est fermé pour 0 < t < α T et ouvert pour α T < t < T.
1) Donner le nom du montage électronique utilisé
2) Déterminer la période de cette tension u( t ).
3) Calculer le rapport cyclique α.
4) Calculer la valeur moyenne < u > de la tension fournie à l’induit.
5) Comment peut-on mesurer cette valeur moyenne ?
6) Quel est le rôle de la bobine d’inductance L ?
7) a - L’intensité du courant dans l’induit est constante et égale à 30 A. En admettant que la valeur
Bernaud J.
1/5
Extraits de sujet de bac
Thème: Hacheur
moyenne de la tension aux bornes de la bobine d’inductance L est nulle, en déduire la force
électromotrice E de l’induit du moteur. On rappelle que la résistance de l’induit vaut R = 0,50 Ω.
b - Rappeler la relation liant la force électromotrice d’un moteur et sa vitesse angulaire (ou sa
fréquence de rotation).
En deduire la nouvelle fréquence de rotation n’, sachant que le flux inducteur reste constant,
(E = 225 V pour n = 1680 tr/min).
c - Comment peut-on mesurer la fréquence de rotation du moteur ?
Bacf1993
Etude du hacheur (schéma figure sur document réponse)
H représente un hacheur dont le fonctionnement est décrit ainsi H fermé de 0 à αT, ouvert de
αT à T.
Le rapport cyclique est α tel que 0 < α < 1. D est une diode idéale, L est une inductance
suffisamment grande pour assurer une intensité constante de 11,5 A dans le moteur.
1) On dispose d'un votmètre magnéto-électrique avec un commutateur « continu/alternatif ».
a) Quelle position choisir pour mesurer la valeur moyenne de uc notée Ucmoy?
b) Sur le schéma du document réponse, placer le voltmètre, en indiquant ses polarités, afin
d'effectuer cette mesure.
c)Le voltmètre indique une valeur de 66 V. En déduire la valeur du rapport cyclique α.
2) On désire observer à l'oscillographe la tension uc(t). Indiquer sur le schéma du document réponse
où brancher la masse et la borne Y de l'oscillographe.
3) On obtient l'oscillogramme suivant:
Sensibilité verticale : 50 V/div
(position DC)
Sensibilité horizontale 0,5 ms/div
Déterminer graphiquement:
a) la fréquence de
fonctionnement du hacheur;
b) la tension V;
c) le rapport cyclique α.
Document réponse:
Bernaud J.
2/5
Extraits de sujet de bac
Thème: Hacheur
Bacf1971
On alimente l'induit du moteur à l'aide d'un hacheur série dont le schéma est représenté cidessous :
H : Interrupteur électronique commandé à l'ouverture et à la fermeture.
DRL : Diode supposée idéale.
L : Bobine d'inductance L supposée parfaite.
V : Tension continue délivrée par une source idéale de tension.
D.1) Quel est le rôle de la diode DRL ?
D.2) Quel est le rôle de la bobine d'inductance L ?
D.3) Les allures de la tension u et du courant i sont représentées respectivement sur les
figures 1 et 2.
Bernaud J.
3/5
Extraits de sujet de bac
Thème: Hacheur
D.3.a) Redessiner le schéma du montage en indiquant les branchements de l'oscilloscope
bicourbe et les éventuelles modifications à apporter permettant la visualisation simultanée
de la tension u et de l'image du courant i.
D.3.b) Déterminer la fréquence de la tension u.
D.3.c) Déterminer la valeur du rapport cyclique α .
D.3.d) Montrer que la valeur moyenne <u> de la tension u peut s'exprimer :
<u> = α.V , et en donner la valeur.
D.3.e) Quel appareil (type de l'appareil, fonction utilisée,...) utiliseriez-vous pour mesurer
cette grandeur ?
D.4) Quel est l’intérêt d’alimenter l’induit d’un moteur à courant continu par l’intermédiaire
d’un hacheur ?
Bacf1001
L'induit du moteur est alimenté par une tension continue V = 275V, par l'intermédiaire d'un hacheur
MM, selon le schéma ci-contre.
Bernaud J.
4/5
Extraits de sujet de bac
Thème: Hacheur
1)
Quel composant électronique peut - on utiliser pour réaliser l'interrupteur H ?
2)
Quel est le rôle de l'inductance L ?
3) Le moteur fonctionne en régime de conduction continue : que signifie l'expression " conduction
continue ou ininterrompue " ?
4) A l'aide d'un oscilloscope bi-courbe, on relève les variations de la tension u et celles du courant
i en fonction du temps t :
4.1)Dessiner le schéma de branchement de l'oscilloscope permettant de visualiser
simultanément u et i.
4.2) Déterminer la valeur du rapport cyclique α.
4.3) Calculer la valeur moyenne <u> de la tension u.
4.4) Quel type de voltmètre doit-on utiliser pour mesurer <u>
5) Le moteur entraîne une charge qui lui oppose un couple résistant de moment constant.
Qu'observe-t-on, pour le moteur, lorsqu'on fait varier le rapport cyclique α ?
Bernaud J.
5/5