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

Université du Sud - TOULON ~ VAR Licence Professionnelle Techniques de conversion PSIM
Institut Universitaire de Technologie Maitriser et Intégrer les Energies des énergies renouvelables n°: 3
Nom, Prénom : Date :
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I° Partie : 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.
2°) Observer sur 3 chronogrammes indépendants : La tension d’induit Ua, la
vitesse de rotation n et le courant Ia. Mesurer la valeur de la vitesse n
0
atteinte en régime établi, le temps nécessaire (t
on
à 5%) et le courant
correspondant I
a0
. Le courant maximum atteint en régime transitoire et
la date à laquelle il se produit.
n
0 (tr/mn)
t
on
I
a0
I
max
t
max
3°) Remplacer l’échelon par une rampe (« source –piecewise » à 4 points :
[0 0 tx 3], [0 0 230 230]). Rechercher la valeur de t
x
qui permet
d’avoir I
max
= 30A. Reprendre les calculs précédents
n
0 (tr/mn)
t
on
I
a0
I
max
t
max
4°) Ajouter une charge mécanique réglable. L’inertie est fixée à
J = 0,001 m
2
kg. 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)
I
a
∆
∆∆
∆t
II° Partie : Eolienne
t
v
0
0,1
3
230
t
v
0
0,1
3
230
t
x
t
x

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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) 0° 2° 4° 6° 8°
Vitesse (tr/mn)
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 = tr/mn. Est-ce bien la valeur attendue ?
3°) 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 U
G
et du courant I
G
Mesurer ces valeurs pour t = 4 s puis pour t = 8s

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Vitesse (tr/mn) Tension U
G
(V) Courant I
G
(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.

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III° Partie : Moteur asynchrone à cage d’écureuil
1°) 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 sans condensateur
Vitesse n
0
(tr/mn) Courant I
0
(A) Active P
0
(W) Réactive Q
0
(var)
U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 20 Nm sans condensateur
Vitesse n (tr/mn) Courant I (A) Active P (W) Réactive Q (var)
U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 0 avec condensateur
Vitesse n
0
(tr/mn) Courant I
0
(A) Active P
0
(W) Réactive Q
0
(var)
U = 400 V ~3 50 Hz Tu = 20 Nm avec condensateur
Vitesse n (tr/mn) Courant I (A) Active P (W) Réactive Q (var)
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