Université du Sud - TOULON ~ VAR Institut Universitaire de Technologie Licence Professionnelle Maitriser et Intégrer les Energies Nom, Prénom : I° Partie : Techniques de conversion PSIM des énergies renouvelables n°: 3 Date : Moteur à courant continu Les caractéristiques du moteur sont précisées ci-contre : Alimenter l’inducteur par une tension de 230V. 1°) Le moteur étant à vide, alimenter l’induit par un échelon de 230V d’amplitude décalé de 0,1s par rapport à zéro. Le pas est réglé à 1ms et les grandeurs sont observées de 0 à 2s. v 2°) Observer sur 3 chronogrammes indépendants : La tension d’induit Ua, la 230 vitesse de rotation n et le courant Ia. Mesurer la valeur de la vitesse n0 atteinte en régime établi, le temps nécessaire (ton à 5%) et le courant t correspondant Ia0 . Le courant maximum atteint en régime transitoire et 0 0,1 3 la date à laquelle il se produit. n0 (tr/mn) 3°) ton Ia0 Imax Remplacer l’échelon par une rampe (« source –piecewise » à 4 points : [0 0 tx 3], [0 0 230 230]). Rechercher la valeur de tx qui permet d’avoir Imax = 30A. Reprendre les calculs précédents tmax v 230 t 0 n0 (tr/mn) ton Ia0 0,1 tx 3 Imax tmax tx 4°) Ajouter une charge mécanique réglable. L’inertie est fixée à J = 0,001 m2kg. Le couple est obtenu par un échelon de 21 Nm décalé de ∆t = 1 s par rapport à l’origine. Observer l’évolution de la vitesse n et du courant Ia. Calculer la valeur de ces grandeurs en régime établi. Calculer la durée du régime transitoire correspondant. n (tr/mn) II° Partie : M. GARNERO ∆t Ia Eolienne Page : 1 PSIM-MIE-11-03.doc Université du Sud - TOULON ~ VAR Institut Universitaire de Technologie Licence Professionnelle Maitriser et Intégrer les Energies Techniques de conversion des énergies renouvelables PSIM TD n°: 3 1°) Caractériser une éolienne suivant les valeurs ci-dessus. Mettre 2 sources de tension continue pour régler la vitesse du vent et le « pitch » le « Pitch ». Placer en sortie un capteur de vitesse et un voltmètre pour la mesure de n. Pour un contrôle de 0 à 10s et un pas de 10ms, renseigner les 2 tableaux ci-dessous : Pitch = 0° Vent (m/s) 6 8 10 12 14 Vitesse (tr/mn) Vent = 10m/s Pitch (degré) Vitesse (tr/mn) 0° 2° 4° 6° 8° Commenter les résultats. 2°) Rajouter un multiplieur de rapport 1x60 (éolienne = master (1), entrée du multiplieur = slave (0), sortie = master (1)). Mesurer la vitesse maximale atteinte pout Vent = 10 pitch = 0 Vmax = 3°) tr/mn. Est-ce bien la valeur attendue ? Rajouter une génératrice à courant continu. La charge est une résistance de 10 Ω commandée par un échelon de tension que l’on mettra en fonction à t = 6s. Observer les chronogrammes de la vitesse, de la tension UG et du courant IG Mesurer ces valeurs pour t = 4 s puis pour t = 8s M. GARNERO Page : 2 PSIM-MIE-11-03.doc Université du Sud - TOULON ~ VAR Institut Universitaire de Technologie Licence Professionnelle Maitriser et Intégrer les Energies Vitesse (tr/mn) Techniques de conversion des énergies renouvelables Tension UG (V) PSIM TD n°: 3 Courant IG (A) t = 4 secondes t = 8 secondes 4°) La génératrice DC est remplacée par un alternateur à aimant permanent (permanent magnet synchrone motor). La tension de l’alternateur est redressée par un pont PD3. Un oscilloscope permet de visualise une tension simple et la tension redressée. Le contrôle est en mode « free run », les voltmètres indiquent les valeurs actives. Pour des valeurs de vent allant de 6m/s à 14m/s chercher la valeur de pitch qui donne la plus grande tension de sortie puis renseigner le tableau ci-dessous. Vent (m/s) 6 8 10 12 14 Pitch (°) Vitesse (m/s) Tension U (V) Commenter les résultats. M. GARNERO Page : 3 PSIM-MIE-11-03.doc Université du Sud - TOULON ~ VAR Institut Universitaire de Technologie III° Partie : 1°) Licence Professionnelle Maitriser et Intégrer les Energies Techniques de conversion des énergies renouvelables PSIM TD n°: 3 Moteur asynchrone à cage d’écureuil Dans un premier temps, on ne câble pas les condensateurs. Mesurer la vitesse, le courant, les puissances active et réactive quand la charge est nulle. Reprendre ces mesures pour une charge de T = 20 Nm. 2°) Brancher la batterie de condensateurs et reprendre les mesures précédentes. U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 0 Vitesse n0 (tr/mn) sans condensateur Courant I0 (A) U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 20 Nm Vitesse n (tr/mn) Active P (W) Réactive Q (var) avec condensateur Courant I0 (A) U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 20 Nm Vitesse n (tr/mn) Réactive Q0 (var) sans condensateur Courant I (A) U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 0 Vitesse n0 (tr/mn) Active P0 (W) Active P0 (W) Réactive Q0 (var) avec condensateur Courant I (A) Active P (W) Réactive Q (var) Commenter : M. GARNERO Page : 4 PSIM-MIE-11-03.doc