intitulé

LYCÉE FERNAND RENAUDEAU CHOLET
BTS
ÉLECTROTECHNIQUE
TP9.4
RÉGULATION DE
VITESSE. VARIATEURS
UMV4301 ET DMV242
2007 - 2008
Système :
UMV4301 et MAS
DMV242 et MCC
ESSAIS DE SYSTÈMES
1- RÉFÉRENTIEL
Fonction 5 : ESSAI - MISE EN SERVICE - CONTRÔLE
Tâche 5.1 : Contrôler la conformité d’un produit ou d’un
travail réalisé et mettre en place des actions correctives
C01 : Analyser un dossier
C04 : Rédiger un document de synthèse
C13 : Appliquer les normes
C17 : Mettre en œuvre des moyens de mesurage
C18 : Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d’essais
Tâche 5.3 : Réaliser les essais et les mesures nécessaires à la
qualification d’un ouvrage, d’un équipement
C01 : Analyser un dossier
C04 : Rédiger un document de synthèse
C13 : Appliquer les normes
C17 : Mettre en œuvre des moyens de mesurage
C18 : Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d’essais
2- DONNÉES DISPONIBLES POUR RÉALISER LA TÂCHE
 Cahier des charges
 Données techniques des fournisseurs (documents techniques UMV et DMV)

3- SITUATION DE TRAVAIL
- Analyse des performances en matière de régulation de vitesse d’un
variateur destiné aux machines synchrones et asynchrones et d’un variateur
destiné aux machines à courant continu.
- Durée :
6 heures dans l’espace d’essais de systèmes.
- Matériels :
Variateurs UMV4301 et DMV242.
Banc moteurs MAS et MCC avec volant d’inertie et frein à poudre.
Un ordinateur portable avec le logiciel Latis pro.
Oscilloscope TEKTRONIX TDS210.
Pince MX240.
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1- Situation problème :
Votre entreprise désire s’équiper de variateurs pour réguler la vitesse de moteurs asynchrones et de
moteurs à courant continu. Vous êtes en charge d’un rapport sur les performances en matière de
régulation de vitesse des variateurs UMV4301 et DMV242.
2- Cahier des charges (extrait) :
2.1- ÉNONCÉ DU BESOIN :
Régulation de
vitesse
Variateurs
Analyse critique
Exposé des performances des variateurs.
2.2- LE CONTEXTE DE LA DEMANDE, LES OBJECTIFS :
2.2.1 Description de la prestation demandée :
 Mettre en œuvre les variateurs UMV4301 et DMV242.
 Analyser des performances en matière de régulation de vitesse.
2.2.2 Situation dans un programme plus vaste :
 Campagne de mesurages.
 Mise en œuvre de systèmes.
2.2.3 Limites de l'étude :
 L’étude se limitera à la régulation de vitesse sur les variateurs de la salle des bancs moteurs.
2.2.4 Etude déjà effectuée:
 TP5.3 : Réversibilité du variateur DMV242.
2.2.5 Etudes menées en parallèle sur des sujets voisins:
 TP9.1 : Régulation flux et température (Colonne de séchage, alimentation colonne et
transmetteurs, module IRPI, pc avec logiciel D_REG)
 TP9.2 : Asservissements sur machines 3 axes
 TP9.3 : Régulation de température sur bain de traitement thermique Robot de surfusion
2.2.6 Suites prévues:
 TP9.2 : Asservissements sur machines 3 axes
 TP9.3 : Régulation de température sur bain de traitement thermique Robot de surfusion
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 2.3 INVENTAIRE DES INFORMATIONS Á EXAMINER
2.3.1 Informations techniques
2.3.1.1 Ouvrage :

2.3.1.2 Catalogues de constructeurs
 Document technique UMV4301
 Document technique DMV242
2.3.1.3 Document multimédia

2.4 CONTRAINTES GLOBALES
2.4.1 Normes, standards et/ou règlements à respecter
 Normes électriques en vigueur NFC 15-100
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FICHE TECHNIQUE N°1
VARIATEUR UMV4301
Le variateur UMV 4301 est un variateur destiné à l'alimentation des moteurs asynchrones et
autosynchrones ( aimants permanents au rotor ). Il peut être configuré dans différents modes de
commandes.
Le module de puissance est constitué d'un pont onduleur à transistor IGBT.
(document Leroy Somer)
Vérifiez que le convertisseur UMV4301 est adapté à la machine qu'il alimente.
Q1. Exposez les différents types de commandes.
Q2. La commande vectorielle permet de contrôler séparément le courant actif et le courant réactif dans
la machine: dans quel but ?
Q3. L'onduleur du variateur fonctionne en MLI. Précisez le but de ce type ce commande.
Q4. Quel est l'avantage des transistors IGBT par rapport à d'autres transistors ?
Q5. En commande V/f, à quelle condition peut-on fonctionner à couple constant et vitesse variable?
Activité 1: Fonctionnement en boucle ouverte à contrôle tension fréquence V/f.
- Câblez votre système et le faire vérifier.
- Paramétrez le variateur pour le mode de contrôle V/f en boucle ouverte en prenant soin de régler
00.07 sur Fd.
- Réalisez un autocalibrage du variateur.
- Vérifiez, éventuellement réglez, et relevez les paramètres de 00.01 à 00.09 et de 00.41 à 00.48.
Le moteur est chargé par le frein à poudre.
Etude en régime permanent :
1. On impose une fréquence fixe de 50 Hz à vide.
a. Relevez T = f (n), la vitesse de rotation en fonction du couple pour T variant de 0 à TN, couple
nominal.
b. Refaire ces mesures pour des fréquences de 40 Hz, 30 Hz et 15 Hz.
c. En déduire dans chaque cas la chute la chute de vitesse Δn en fonction du couple T.
d. Commentez et analysez ces résultats.
2. La valeur de f est réglée à 50 Hz.
a. Pour trois valeurs du couple réparties entre 0 et TN, faire varier la vitesse de rotation du moteur,
à partir de sa valeur maximale, jusqu'à sa valeur minimum avant blocage. Relevez ces valeurs.
b. Montrez ainsi qu'il est impossible d'obtenir un couple à vitesse faible.
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Activité 2: Fonctionnement en boucle ouverte à contrôle vectoriel de flux.
Il faut reconfigurer le variateur en choisissant le contrôle vectoriel le plus performant et refaire un
autocalibrage. Ceci se réalise moteur à l'arrêt.
Refaire les différentes mesures réalisées en contrôle tension fréquence pour comparer les deux
modes de fonctionnement.
On vérifiera en particulier la possibilité de fonctionner à basse vitesse même en charge ainsi que la
possibilité de démarrer le groupe quel que soit le couple résistant ( faire des relevés et commenter les
résultats).
Moyens utilisés :
 Document technique UMV4301.

Document de synthèse :
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FICHE TECHNIQUE N°2
VARIATEUR DMV242
Le variateur DMV242 est destiné à l'alimentation des moteurs à courant continu. Il peut être configuré
dans deux modes de régulation.
Le module de puissance est constitué de deux ponts complets têtes bêches à thyristors.
Vérifier que le convertisseur DMV 242 est adapté à la machine qu'il alimente.
Q1 : Quels sont les modes de régulation de vitesse possible ?
Q2 : Comment fonctionne le principe de la mesure de vitesse par la tension d'induit ?
Activité 1: Procédure de mise en service ( sauf le test de la led "INHIBIT").
Les réglages seront les suivants:
- vitesse maximum: 1500 tr/min.
- vitesse minimum: 0 tr/min
- courant maximum: 150% du courant nominal d'induit.
- compensation RI: effectuer le réglage au courant nominal.
- rampe: durée maximale.
- stabilité: moteur à l'arrêt, régler la consigne au maximum et démarrer. Ajuster STAB pour obtenir une
réponse en vitesse convenable ( minimum de bruit ).
Activité 2: Fonctionnement en retour DT.
Le moteur est chargé par le frein à poudre.
Etude en régime permanent :
a. Relevez T = f (n), la vitesse de rotation en fonction du couple pour T variant de 0 à TN, couple
nominal et en choisissant la consigne de vitesse Nnom.
b. Recommencez en choisissant une consigne de vitesse Nnom/2.
c. Conclure sur le comportement du moteur. Déterminer l'erreur maximale de régulation en vitesse
pour chaque cas.
Activité 3: Fonctionnement en compensation RI.
Le constructeur prévoit, dans le cas où l'on ne dispose pas de dynamo tachymétrique, d'utiliser une
compensation RI. Modifier le mode de retour de l’information vitesse et supprimer le câblage DT du
variateur.
Recommencez le travail précédent.
Quelle est la plus précise des deux méthodes, commentez ?
Note: une surcompensation RI peut amener une instabilité du système.
Questions complémentaires :
1- Quelle grandeur permet de contrôler la vitesse de rotation d’un moteur asynchrone ?
2- La valeur efficace de l’intensité du courant dans une phase est imposée par quoi ?
3- Quelle grandeur permet de contrôler la vitesse de rotation d’un moteur à courant continu ?
4- La valeur l’intensité du courant d’induit est imposée par quoi ?
Moyens utilisés :
 Document technique DMV242.

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Document de synthèse :
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