IST 2022-2023 TD Hacheurs EXERCICE 1 Soit le montage suivant d’un hacheur série qui alimente un moteur à courant continu. On utilise un oscilloscope bicourbe dont les deux voies sont branchées comme indiqué sur le schéma ci-dessous. La résistance r a pour valeur 1Ω. 1. A partir de ce schéma, préciser ce que visualise : La voie 1 de l'oscilloscope : La voie 2 de l'oscilloscope : Voie 1 20V/div Voie 2 Base de temps 0,2V/div 0,2ms/div 2. Quel est l'intérêt d'utiliser une résistance r = 1 Ω ? 3. Déterminer la valeur de la fréquence de hachage f : 4. Déterminer la valeur du rapport cyclique α : 5. Déterminer la valeur de la f.é.m. E : 6. En déduire la valeur de la tension moyenne <uC> : 7. Déterminer la valeur de IMAX : 8. Déterminer la valeur de Imin : 9. En déduire la valeur du courant moyen <i> : 10. Établir l'expression de l'équation de fonctionnement de la charge (on négligera la tension ri) et en déduire l'expression de <uC > en fonction de R, <i> et E' : 11. Pour le moteur à courant continu considéré, on considère que R = 0. En déduire l'expression de E' en fonction du rapport cyclique et de la f.é.m. E et en déduire la valeur de E'. 12. On admet que pour ce moteur, E' = k.n. L'oscillogramme a été relevé pour une vitesse n = 1200 tr/min. Déterminer la valeur de k et préciser son unité. 13. On désire maintenant que la vitesse de rotation du moteur soit de n = 1600 tr/min. Calculer la nouvelle valeur de E'. 14. En déduire la nouvelle valeur du rapport cyclique α qu’il faut pour obtenir cette vitesse de rotation. 1 IST 2022-2023 TD Hacheurs EXERCICE 2 Soit le montage de la figure suivante : La charge est un moteur à courant continu travaillant à couple constant. On donne : • • • Fréquence de hachage : f = 500 Hz La résistance de l’induit du moteur est : R = 1 Ω. Le courant dans le moteur soit considéré comme constant : i = I = cte (L très grand). • • • L’interrupteur K est fermé lorsque 0 < t < α T L’interrupteur K ouvert entre α T et T La diode est supposée parfaite On vous demande : 1- Représenter les allures de u et uK en fonction du temps. 2- Exprimer la valeur moyenne de u en fonction de V et α. 3- Représenter les allures de iK et i D en fonction du temps. 4- Exprimer les valeurs moyennes des courants iK et iD en fonction de I et α. 5- Déterminer l'intensité I du courant dans le moteur en fonction de V, E, R et α. 6- Application numérique : Calculer < u >, I et < i D > pour V = 220 V, E = 145 V et α = 0,7. 7- Établir la relation liant la vitesse n du moteur (en tr/min) à α pour E = 0,153 n, sachant que R = 1 Ω, V = 220 V et I = 9 A. 8- Tracer n en fonction de α. 2 IST 2022-2023 TD Hacheurs EXERCICE 3 Soit le montage de figure suivante avec les deux interrupteurs électroniques supposés parfaits 1- On donne les séquences de conduction de K1 et K2. 0 t T T t T K1 Fermé Ouvert K2 Ouvert Fermé Représenter les chronogrammes u(t) ; i1(t) : i2(t) 2- Donner la relation entre <U>, α et E. 3
