Charge Bac. Pro. Elève

LE SYSTEME DE CHARGE
Elect. 1/8
I Problème posé
- Les véhicules disposent de plus en plus fréquemment de systèmes d’asservissement
électrique et la batterie constitue une réserve d’énergie électrique limitée ...
Comment générer un courant ?
II CONSTITUTION DU SYSTEME
1 - Flasque coté bagues collectrices
2 - Pont redresseur
3 - Diode de puissance
4 - Diode d ‘excitation
5 - Régulateur avec porte-balais
6 - Stator à enroulement triphasé
7 - Rotor à pôles à griffes
8 - Ventilateur
9 - Poulie
10 - Flasque coté entraînement avec
bride de fixation
Elect. 2/8
III REPRESENTATION FONCTIONNELLE
- Le circuit est composé de la batterie (B), des récepteurs (R) et du générateur (G) .
Moteur à l’arrêt :
- Les récepteurs sont alimentés par la batterie .
- La diode D empêche la batterie de se décharger
dans le générateur .
Moteur en fonctionnement :
- Dès que la tension fournie par le générateur est
supérieure à U bat. , les récepteurs sont alimentés
par le générateur et la batterie se recharge ( le
courant circule en sens inverse ) .
Elect. 3/8
IV CONDITIONS A REMPLIR PAR LE SYSTEME
U doit être compris entre
⇒
V LA REGULATION
5.1 Energie produite par l’alternateur
E=
où
- La force électromotrice E est (f)
E
K
p
N
n
Φ -
f.e.m. en volt
coef. lié à la construction
nombre de paires de pôles
nombre de conducteurs actifs
vitesse de rotation en tr/s
intensité du flux magnétique en Weber
5.2 Problème
E est (f) de n ⇒
5.3 Solutions
A) Maintenir E cte en
B) Maintenir E cte en
5.4 Conclusion :
puisque
=
tension sortie stator
.
( le flux magnétique est fonction de l'intensité )
courant donné au rotor
Elect. 4/8
5.5 Organigramme
consigne
mesure
Utilisation
de l’énergie
Φ = 0 ou Φ = maxi
I = 0 ou I = maxi
U de référence diode Zéner
U
Récepteur
Batterie
Elect. 5/8
VI LES COMPOSANTS DE LA REGULATION
6.1 LE PONT DE RESISTANCES ( pont diviseur de tension )
Application de la loi d’ohm U = R . I
U
R1
R2
U1
U2
I =
U1 = R1 . I
=
et
U2 = R2 . I
- Le pont diviseur de tension permet d’adapter la tension fournie par l’alternateur à l’étage
d’entrée du régulateur .
6.2 LA DIODE ZENER
Symbolisation :
- Cette diode à la particularité, pour une
tension inverse déterminée, de devenir
brutalement conductrice ( tension de Zéner ) .
- La tension de Zéner Vz sert de référence
pour la commande du système transistorisé .
- Lorsque la tension appliquée à ses bornes est
inférieure à Vz, le courant qui la traverse est
nul ; il croît très rapidement lorsque Vz est
atteinte .
6.3 LE TRANSISTOR
Symbolisation :
- Le transistor est utilisé en commutation et
peut-être comparé à un relais .
- Un faible courant appliqué à sa base rend sa
jonction Collecteur/Emetteur conductrice (
état saturé ) .
- L’absence de courant de base rend la
jonction Emetteur/Collecteur non conductrice
( état bloqué ) .
- Le courant de base est le courant de
commande ( bobine du relais ) .
- La jonction Emetteur/Collecteur correspond
au circuit de puissance .
Elect. 6/8
VII FONCTIONNEMENT DU REGULATEUR
1
La tension prélevée au point milieu du diviseur
R1-R2 est ⟨ à Uz (tension référence de la zéner)
⟨ Uz
• La base de T2 est isolée par la zéner, de ce fait
la liaison E → C est coupée .
• Le courant circule de D+ vers l’ E de T1 et
alimente sa base à travers R3, de ce fait sa liaison E
→ C est passante .
Conclusion :
2
La tension prélevée au point milieu du diviseur
R1-R2 est ⟩ à Uz .
⟩ Uz
• La zéner est passante, la liaison E → C de T2 est
passante, un courant circule à travers R3 .
• De ce fait le courant de base de T1 est
interrompu, la liaison E → C est coupée .
Conclusion :
- Comme le circuit inducteur n’est plus alimenté, la tension baisse sur le diviseur R1-R2 et
devient ⟨ à Uz ⇒ Un nouveau cycle de régulation recommencement .
Elect. 7/8
VIII CYCLE DE REGULATION
Moteur à l’arrêt
0
Contact
Lampe
témoin =
Contact
U excitation =
1
I excitation =
LT =
W
U excitation
2
I excitation =
LT =
U
U excitation =
3
I excitation =
U
Remarque :
-
-
- L’évolution en dents de scie est provoquée par l’effet de self induction .
LT =
Elect. 8/8
IX REGULATION DE L’INTENSITE
Rappel :
- Toute variation de flux dans un circuit entraîne un courant de self induction qui
s’oppose à la source qui lui a donné naissance .
- De ce fait, chaque alternance se trouve freinée par un courant parasite qui augmente la
résistance du circuit que l’on appelle impédance ( Z ) .
Z =
√
Loi d’Ohm ( courant alternatif ) :
U=
.
Valeur de "I" :
I =
=
où
√
Z - impédance
en Ω
R - résistance en Ω
L - inductance en H
ω - pulsation
en rad/s
Conclusion :
Quand
⇒
⇒
X SYMBOLISATION ET CONNEXION
G
3
D+
B+
U
B-
Bosch
DF
D-
D+
B+
B-
Ducellier
Exc
-
+
Bat
M-
Paris-Rhône
Exc
-
+BOB
Bat
M-
Marelli
67
31
15
51
31-
Hitachi
F
E
IG
Femsa
Exc
31
+
30
31