Introduction à l`électronique de puissance
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Introduction aux variateurs de vitesse Conversion d’énergie électromagnétique F.Plumier Prof. C.Geuzaine Année 2010-2011 Moteur DC: Comment faire varier sa vitesse ? Moteur à excitation shunt Zone d'utilisation Influence Ie Petite perturbation : e.g. augmentation vitesse À partir de P : couple moteur P'' < couple résistant P' vitesse diminue, retour en P stabilité À partir de Q : couple moteur Q'' > couple résistant Q' vitesse augmente !! instabilité Plage de vitesse restreinte ! (saturation) Machines à courant continu 3 Moteur à excitation shunt Influence de la tension d'induit U U kE v ( Ie ) Mauvais rendement ! + électronique de puissance... Contrôle du couple moteur avec grande dynamique (car Machines à courant continu a <<) 4 Effet d’une variation de la tension d’induit sur la vitesse de rotation du moteur Comment obtenir une tension DC ajustable à partir d’une tension DC fixe? Cas pratique: Soit un moteur DC Un 100V, 10A On souhaite pouvoir l’alimenter sous une tension variant entre 50 et 100V Proposer une solution pour réaliser cette alimentation (avec un bon rendement énergétique). Convertisseur DC-DC Convertisseur DC-DC: exemple Uin Uout P 325 V DC 0 à 315V DC 200 W Comment modifier la tension d’induit de la machine quand elle est alimentée à partir du réseau? Principe de fonctionnement d’un redresseur commandé Moteur Asynchrone: Comment faire varier sa vitesse ? Réglage de la vitesse en charge Modification de la résistance rotorique R'2 Réduction de vitesse obtenue au détriment du rendement ( < 1–g) Modification de la tension d'alimentation U1 Variation de vitesse dans une plage assez faible Cmax constant Limite constante Modification de la fréquence Intérêt à maintenir le flux d'induction à une valeur bien précise, X I donc U1/ car ... I r Machines asynchrones E1 U1 15 Comment obtenir une tension sinusoïdale à partir d’une tension continue? Applications Puissances rencontrées dans les convertisseurs d’électronique de puissance – moins d’un W pour les équipements portables sur batteries – Dizaines, centaines ou milliers de W dans les alimentations pour centraux d’ordinateurs et pour équipement de bureau – kW au MW pour l’alimentation de moteurs à vitesse variable – 1000 MW dans les redresseurs ou onduleurs pour les lignes de transport DC Alimentation d’un ordinateur portable Alimentation électrique d’un satellite Alimentation électrique et contrôle d’un véhicule électrique
