TP15 GE Commuter la puissance PRESENTATION GENERALE Quel est le but du TP ? Le but est d’être capable d’identifier différentes structures permettant de réaliser la fonction « commuter la puissance » Qu’allez vous apprendre ? Vous allez apprendre à commuter la puissance à un moteur pour 1 sens de rotation puis 2 sens de rotation (pont en H) A quoi cela va t-il vous servir ? Ce travail (préliminaire) vous permettra de comprendre comment on commute la puissance dans les systèmes du laboratoire : sécateur électronique, pilote automatique, transgerbeur. De quelles connaissances avez vous besoin ? Votre cours « commuter la puissance » . Connaître déjà workbench 4 DONNEES PRATIQUES Quel est le matériel dont vous avez besoin ? - Le dossier comportant le TP - Le logiciel de simulation électronique workbench 4 Comment sera évalué votre travail ? L’évaluation se portera principalement sur : - l’exactitude des réponses et des programmes - la propreté du compte rendu - le soin apporté au matériel et son utilisation en respectant les consignes. - votre degré d’autonomie pour corriger vos programmes et obtenir des résultats cohérents. - votre comportement général (pertinence des questions , dynamisme …) Quelle doit être votre démarche de travail ? Vous allez dans un premier temps charger et exécuter un programme afin de visualiser son fonctionnement . Ensuite, vous devrez réaliser une modification du programme pour respecter le nouveau cahier des charges. Durée du TP : 2H Lycée Louis Payen 1 TP15 GE Commuter la puissance COMMUTER LA PUISSANCE I- ETUDE FONCTIONNELLE DE LA COMMANDE DES MOTEURS On se propose d’étudier différentes commandes de moteurs à courant continu. On se référera au document n°1 dans ce dossier 1- Schéma 1 Indiquer en rouge le courant de puissance qui traverse le moteur et le transistor Indiquer en bleu le courant de commande 2- Schéma 2 Indiquer en rouge le courant qui traverse le relais et le transistor Indiquer en bleu le courant de commande Indiquer en Vert le courant de puissance commuté par le relais 3- Schéma 3 Refaire le schéma 3 dans les cadres à côté, pour les deux sens de rotation possible du moteur. Indiquer les flux d ‘énergie (sens du courant et tension aux bornes du moteur) pour les deux sens de rotation II- SIMULATION 1- Lancer le logiciel workbench 4 et réaliser le schéma N°3 . On prendra Vcc = 12V et on remplacera le moteur par une résistance de 10 : Placer un voltmètre aux bornes du moteur et un ampèremètre en série avec le moteur. Lancer la simulation et compléter le tableau suivant (voir document réponse 1) -Imprimer votre schéma Sens 1 2 Tous les interrupteurs ouverts Lycée Louis Payen Tension moteur Courant moteur 2 TP15 GE Commuter la puissance Que se passe t-il si l’on ferme T1 et T2 (ou T3 et T4) ? (il est probable que la simulation indique une erreur) . Le moteur peut-il tourner ? 2- Simuler le schéma n°1 : Compléter le tableau suivant (voir document réponse 1) en indiquant les tensions Vce et Vmoteur Ve (Commande) Etat du transistor (Saturé/bloqué) Vm (tension moteur) Vce (Bornes transistors) 5V 0V Rajouter maintenant l’analyseur logique : Visualiser sur l’analyseur logique les tensions VCE et Ve (on cliquera sur l’analyseur pour régler le time base à 1s/division Lors de la simulation, appuyez plusieurs fois sur la barre d’espace Imprimer les schémas et chronogramme obtenu et commenter le . Que peux t-on dire du signal Vce par rapport au signal Ve de commande ? 3- Simuler le schéma n°2 (on remplace le moteur par une lampe) Compléter le tableau du document réponse 2 . Calculer le courant consommé par la lampe. En vous inspirant du schéma réalisé ci-contre, proposer un schéma de simulation du document 2 (utiliser des relais + transistors) Expliquer le fonctionnement du schéma doc2 , préciser le rôle de l’interrupteur général (ne pas tenir compte du condensateur en // ) Lycée Louis Payen 3 Commuter la puissance Schéma 1 TP15 GE Schéma 2 Schéma 3 Lycée Louis Payen 4 TP15 GE Commuter la puissance Document réponse N°1 II-1 Sens 1 2 Tous les interrupteurs ouverts Tension moteur Courant moteur Si T1 et T2 (ou T3 et T4) sont fermés alors on a un ………………………et le moteur …… ……………. II-2 : Ve (Commande) Etat du transistor (Saturé/bloqué) Vm (tension moteur) Vce (Bornes transistors) 5V 0V Coller ici le chronogramme issu de l’analyseur logique et commentez le !: Lycée Louis Payen 5 TP15 GE Commuter la puissance Document réponse N°2 II-3 Ve (Commande) Etat du transistor (Saturé/bloqué) Etat relais (Activé/désactivé) Etat lampe (Allumée/éteinte) 5V 0V Calcul du courant consommée par la lampe : ………………………………………… Rôle de l’interrupteur général : Rôle des interrupteurs 2 positions (RT): Note : Le filtre RC sert à protéger l’interrupteur général contre les courants induits générés par le bobinage du moteur au moment de l’ouverture du circuit (sans filtre, il y a destruction à terme de l’interrupteur) Lycée Louis Payen 6