PSIM Nom, Prénom : Date : I° Partie : Moteur à courant continu Ia ∆t

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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
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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
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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
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III° Partie :
1°)
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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 :
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