MACHINES Á COURANT CONTINU - la

MACHINES Á COURANT
CONTINU
MACHINES Á COURANT
CONTINU
OBJECTIFS :
• Déterminer le rôle des éléments constitutifs
• Analyser les modes de fonctionnement
• Choisir un moteur et son modulateur d’énergie
MACHINES Á COURANT
CONTINU
PLAN
1- DOMAINE D’UTILISATION
2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
3- CONSTITUTION
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
5- DÉMARRAGE
6- FREINAGE
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
1- DOMAINE D’UTILISATION
1- GÉNÉRATRICE
N’est plus utilisée en tant que telle du fait des progrès
effectués en électronique de puissance (redresseurs).
Ne sert que pour les phases de freinage.
2- MOTEUR Á EXCITATION SÉRIE
Utilisé en :
- Levage (en concurrence avec le moteur
asynchrone associé à son modulateur).
- Traction ex : métro train (remplacé par
le moteur synchrone auto piloté, puis
par le moteur asynchrone à commande
vectorielle du flux.
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
1- DOMAINE D’UTILISATION
3- MOTEUR Á EXCITATION SÉPARÉE OU DÉRIVÉE
Était utilisé lorsqu’il y avait nécessité de variation de
vitesse, mais actuellement remplacé par le moteur
asynchrone avec variateur perfectionné.
Remarque : Pour les moteurs à faibles puissances
(< 10 KW), l’inducteur est constitué d’un
aimant permanent (samarium cobalt)
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- FONCTIONNEMENT MOTEUR
Principe :
S
N
+
-
S
N
Tout se passe comme si un
conducteur placé dans un champ
magnétique d’axe fixe
et parcouru par un courant été
soumis à une force électromagnétique
(force de Laplace).
La direction et le sens de cette force
sont donnés par la règle des trois
doigts de la main droite.
Règle :
Majeur ------ champ Magnétique
Index ------- Intensité du courant
Pouce ------- Poussée (force)
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- FONCTIONNEMENT GÉNÉRATEUR
Principe :
S
Un conducteur placé sur un induit qui
tourne, coupe des lignes de champ,
il est le siège d’une force électromotrice
(loi de Faraday e = - dφ/dt)
N
+
-
N
Le sens de circulation du courant est
donné par la règle des trois doigts de
la main gauche
S
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
3- CONSTITUTION
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
3- CONSTITUTION
Circuit magnétique
rotorique
Ventilateur
Inducteurs
principaux
flasque
Bobinage inducteur
Balais
Bobinage induit
Boîte à bornes
Collecteur
Inducteur auxiliaire
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
Inducteurs principaux
Deux types d ’excitation sont utilisées, soit :
- à aimants permanents. Les pertes joules sont
supprimées mais l ’excitation magnétique est
fixe. Dans les grosses machines, le coût des
aimants pénalise cette solution.
- à enroulements et pièces polaires. Le réglage
de l ’excitation rend possible le fonctionnement
en survitesse. Pour les grosses machines, le
montage de pôles auxiliaires améliore la
commutation du courant dans les conducteurs de
l ’induit.
Inducteurs principaux
Deux types d ’excitation sont utilisées, soit :
- à aimants permanents. Les pertes joules sont
supprimées mais l ’excitation magnétique est
fixe. Dans les grosses machines, le coût des
aimants pénalise cette solution.
- à enroulements et pièces polaires. Le réglage
de l ’excitation rend possible le fonctionnement
en survitesse. Pour les grosses machines, le
montage de pôles auxiliaires améliore la
commutation du courant dans les conducteurs de
l ’induit.
Inducteurs principaux
Deux types d ’excitation sont utilisées, soit :
- à aimants permanents. Les pertes joules sont
supprimées mais l ’excitation magnétique est
fixe. Dans les grosses machines, le coût des
aimants pénalise cette solution.
- à enroulements et pièces polaires. Le réglage
de l ’excitation rend possible le fonctionnement
en survitesse. Pour les grosses machines, le
montage de pôles auxiliaires améliore la
commutation du courant dans les conducteurs de
l ’induit.
Inducteurs principaux
Deux types d ’excitation sont utilisées, soit :
- à aimants permanents. Les pertes joules sont
supprimées mais l ’excitation magnétique est
fixe. Dans les grosses machines, le coût des
aimants pénalise cette solution.
- à enroulements et pièces polaires. Le réglage
de l ’excitation rend possible le fonctionnement
en survitesse. Pour les grosses machines, le
montage de pôles auxiliaires améliore la
commutation du courant dans les conducteurs de
l ’induit.
Bobinage Inducteur
Fonction
: Alimenté en courant continu, il crée le champ inducteur.
Bobinage Inducteur
Fonction
: Alimenté en courant continu, il crée le champ inducteur.
Constitution : deux possibilités
1- Série : traversé par le courant induit, il est constitué d’un petit
nombre de conducteurs de forte section.
2- Indépendant : il est constitué d’un grand nombre de
conducteurs de faible section.
Inducteur auxiliaire
Fonction
: améliorer la commutation
Constitution
: noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus
important que pour un pôle principal.
Inducteur auxiliaire
Fonction
: améliorer la commutation
Constitution
: noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus
important que pour un pôle principal.
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
I
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
Pendant la commutation, il est
maintenu dans le même sens
(effet inductif)
I
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Puis il s’inverse brutalement
e = -Ldi/dt très grand, la
surtension provoque un arc
électrique
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
Pendant la commutation, il est
maintenu dans le même sens
(effet inductif)
I
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Puis il s’inverse brutalement
e = -Ldi/dt très grand, la
surtension provoque un arc
électrique
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
Pendant la commutation, il est
maintenu dans le même sens
(effet inductif)
I
Solution : il faut inverser le
sens du courant et pour cela
commuter sous l’influence du
pôle suivant. On utilise un pôle
artificiel.
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Puis il s’inverse brutalement
e = -Ldi/dt très grand, la
surtension provoque un arc
électrique
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
Pendant la commutation, il est
maintenu dans le même sens
(effet inductif)
I
Solution : il faut inverser le
sens du courant et pour cela
commuter sous l’influence du
pôle suivant. On utilise un pôle
artificiel.
Circuit magnétique rotorique
Le champ inducteur vu par l’induit au
cours d’un tour est variable. Il faudra
feuilleter le rotor afin de réduire les
pertes fer de l’induit.
Il est donc constitué de tôles
circulaires isolées et empilées sur l’arbre
de façon à obtenir le cylindre d’induit.
Ces tôles sont en acier au silicium et
isolées par vernis.
Circuit magnétique rotorique
Le champ inducteur vu par l’induit au
cours d’un tour est variable. Il faudra
feuilleter le rotor afin de réduire les
pertes fer de l’induit.
Il est donc constitué de tôles
circulaires isolées et empilées sur l’arbre
de façon à obtenir le cylindre d’induit.
Ces tôles sont en acier au silicium et
isolées par vernis.
Bobinage induit
Les bobines de l ’induit sont logées dans
des encoches fermées par des cales. Un
frettage assure la tenue aux efforts
centrifuges.
Les bobines sont brasées aux lames du
collecteur et mises en série. On note
l ’importance des têtes de bobines et du
collecteur ( partie inactive )sur la longueur
de la machine.
Bobinage induit
clavette
conducteur
Les bobines de l ’induit sont logées dans
des encoches fermées par des cales. Un
frettage assure la tenue aux efforts
centrifuges.
Les bobines sont brasées aux lames du
collecteur et mises en série. On note
l ’importance des têtes de bobines et du
collecteur ( partie inactive )sur la longueur
de la machine.
Ruban
imprégné
Carton isolant
Balais
Balais
Les balais assurent la liaison électrique
(contact glissant ) entre la partie fixe et la partie
tournante. Pour des machines de forte
puissance, la mise en parallèle des balais est
alors nécessaire.
Balais
Les balais assurent la liaison électrique
(contact glissant ) entre la partie fixe et la partie
tournante. Pour des machines de forte
puissance, la mise en parallèle des balais est
alors nécessaire.
Ils doivent avoir une durée de vie aussi
longue que possible et assurer un bon contact
électrique. Différentes technologies existent :
les balais au charbon dur, les graphitiques, les
frittés charbon cuivre, et les métallographitiques.
Balais
Les balais assurent la liaison électrique
(contact glissant ) entre la partie fixe et la partie
tournante. Pour des machines de forte
puissance, la mise en parallèle des balais est
alors nécessaire.
Ils doivent avoir une durée de vie aussi
longue que possible et assurer un bon contact
électrique. Différentes technologies existent :
les balais au charbon dur, les graphitiques, les
frittés charbon cuivre, et les métallographitiques.
les porte-balais guident les balais, en
permettent le remplacement rapide, assurent
une pression constante.
Collecteur
Collecteur
Le collecteur est le constituant critique
des machines à courant continu car ses
lames sont soumises aux efforts centrifuge
et
assemblées
manuellement.
Coût
important
Son usure consécutive du frottement
des balais nécessite un démontage et un
ré-usinage périodiques.
De plus, il accroît de 20 à 30% la
longueur totale de la machine.
Collecteur
Le collecteur a pour fonction d’assurer
la commutation du courant d’alimentation
dans les conducteurs de l’induit.
Il est essentiellement constitué par une
juxtaposition cylindrique de lames de
cuivre séparées par des lames isolantes.
Chaque lame est reliée électriquement au
bobinage induit.
Le collecteur est le constituant critique
des machines à courant continu car ses
lames sont soumises aux efforts centrifuge
et
assemblées
manuellement.
Coût
important
Son usure consécutive du frottement
des balais nécessite un démontage et un
ré-usinage périodiques.
De plus, il accroît de 20 à 30% la
longueur totale de la machine.
Collecteur
Le collecteur a pour fonction d’assurer
la commutation du courant d’alimentation
dans les conducteurs de l’induit.
Il est essentiellement constitué par une
juxtaposition cylindrique de lames de
cuivre séparées par des lames isolantes.
Chaque lame est reliée électriquement au
bobinage induit.
ailette
isolant
Le collecteur est le constituant critique
des machines à courant continu car ses
lames sont soumises aux efforts centrifuge
et
assemblées
manuellement.
Coût
important
Son usure consécutive du frottement
des balais nécessite un démontage et un
ré-usinage périodiques.
De plus, il accroît de 20 à 30% la
longueur totale de la machine.
lame
arbre
induit
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
Formules de base
1 U = E +Ra.I
2 E = P/a.N.n.φ
3 Te = E.I/Ω
U : Tension d’alimentation (V)
E : Force électromotrice (V)
Ra : Résistance de l’induit (Ω)
I :Intensité
:
du courant absorbé par l’induit (A)
P : Nombre de paires de pôles
a : Nombre de paires de voies d’enroulement
N : Nombre de conducteurs actifs
n : Fréquence de rotation (tr/s)
φ : Flux utile sous un pôle (Weber)
Te : Couple électromagnétique (Nm)
Ω : Vitesse angulaire
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
1 – Excitation séparée
n tr/mn
φ = f(I)
si i = cste
Te Nm
φ = cste
Te Nm
U = cste
i = cste φ = cste
U = cste
i = cste φ = cste
U = cste
i = cste φ = cste
I (A)
n (tr/mn)
I (A)
n = U-RaI/(P/a)Nφ
Te = (p/a)(30/∏)NφI
Te = k(U-Nnφ)
De la forme
De la forme
De la forme
y = a.x + b
y = a.x
y = a.x + b
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
2 – Excitation série
n tr/mn
φ = f(I) variable avec la charge
Te Nm
U = cste
Te Nm
U = cste
I (A)
n = U-RaI/(P/a)Nφ
Allure proche de l’hyperbole
Si I = 0 φ = 0 n = ∞
fonctionnement à vide
impossible
U = cste
I (A)
Te = (p/a)(30/∏)NφI
allure proche de la parabole
n (tr/mn)
Rq : Id important Ted très important
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
5- DÉMARRAGE
1 – Problème du démarrage
• Pointe d’intensité
I = (U – E)/Ra
au moment du démarrage n = 0
E=0
Id = U /Ra
Ra très faible donc Id très grand, Ted très important
intolérables pour la machine
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
5- DÉMARRAGE
2 – Solutions
• Résistances additionnelles
+
U
Mcc
• Augmentation progressive de la tension d’alimentation
+
U
Mcc
-
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
6- FREINAGE
1 – Freinage rhéostatique
Rh
Mcc
Fonctionnement en génératrice à excitation séparée débitant
Sur une résistance.
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
6- FREINAGE
2 – Freinage par récupération
Principe : l’énergie de freinage est restituée au réseau d’alimentation
Problème :
Moteur
I
I
+
+
Générateur
E
E
U
U
Ra
Ra
-
E<U
E>U
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
6- FREINAGE
2 – Freinage par récupération
Solutions :
Pour passer d’un fonctionnement moteur à un fonctionnement
générateur, il faut passer de E < U à E > U sachant que pendant la
phase de freinage lorsque n diminue E =(P/a)Nnφ diminue également.
1 – Par augmentation du flux (augmentation de i). Action vite
limitée par la valeur imax supportable par la machine.
2 – Par diminution de la tension d’alimentation. Principe
généralement utilisé grâce à l’association d’un
modulateur d’énergie quatre quadrants.
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
6- FREINAGE
• Fonctionnement dans les quatre quadrants
Freinage AV
Vitesse n
(ω)
P = Tω T<0 ω>0
P = Tω T>0 ω>0
P<0
P>0
n>0 AV
Q2
Q1
n>0 AV
T<0
T>0
T<0
T>0
Couple T
P = Tω T<0 ω<0
P = Tω T>0 ω<0
P>0
P<0
n<0 AR
Q3
Moteur AR
Moteur AV
n<0 AR
Q4
Freinage AR
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
Deux phases de fonctionnement : De 0 à nnominale (fonct. à T=cste)
1 – Principe : action sur U induit
Pour n > nnominale (fonct. à P=cste)
I est maintenu constant
n tr/mn
i = cste φ = cste
Te = EI
Ω
n = U – RI
(p/a)NΦ
U (A)
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
+
Uc
K
U
K
Mcc
Uc
Allure de Uc en fonction du temps
t
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
Rapport cyclique a
a = temps de conduction
période
Calcul de Uc
Uc =
Uc
=
Uxt1
T
t1
T
= axU
Uc = axU
Allure de Uc en fonction du temps
T
t1
t
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
Remarque : K interrupteur électronique
• Transistor Mos Fet (petite puissance)
•Transistor bipolaire et IGBT (moyenne puissance)
•Thyristor et GTO (forte puissance)
+
+
U
Transistor
bipolaire
Mcc
U
GTO
Mcc
-
IGBT : Insuled Gate Bipolar Transistor
GTO : Gate Turn Off thyristor
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Principe
A
U~
K
G
Uc
Charge
résistive
Composant électronique de puissance utilisé:
Le Thyristor
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Principe
Uc
Ic
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Blocage:Iak ≈ 0
Remarque : De façon à améliorer les performances
Ugk
t
du système, les thyristors peuvent être
câblés en pont.
U~
t
θ
Θ angle de retard à la conduction
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont mixte : pont mixte monophasé PD2
Th1
Th2
Dr
U~
D1
Uc
Mcc
D2
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont mixte : pont mixte monophasé PD2
Uc
Ic
E
U~
Th1
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Uc
Blocage:Iak
Th2 ≈ 0
Montage non réversible, interdit
un freinage part
Dr
Ugk
récupération
D1
D2
Mcc
U~
t
θ
Θ angle de retard à la conduction
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
Th1
Uc
Th2
Mcc
U~
Th3
Th4
Fonctionnement Moteur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
i
+
Th1
Uc
Th2
Mcc
U~
-
Th3
Th4
Fonctionnement Moteur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
i
-
Th1
Uc
Th2
Mcc
U~
+
Th3
Th4
Fonctionnement Moteur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
Th1
Uc
Th2
Mcc
U~
Th3
Th4
Fonctionnement Générateur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
-
Th1
Th2
Uc
i
Mcc
U~
+
Th3
Th4
Fonctionnement Générateur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
+
Th1
Th2
Uc
i
Mcc
U~
-
Th3
Th4
Fonctionnement Générateur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
Le fonctionnement en récupération est possible, pour cela
l’angle θ de retard à l’amorçage doit être supérieur à ∏/2
et les bornes de l’induit doivent être permutées.
Certains convertisseurs possèdent deux ponts tous thyristors
montés tête bêche. La permutation des bornes de l’induit
S’effectue par la validation de l’autre pont.
Fonctionnement Générateur
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~
Mcc
U~
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
1 – Principe :
P = TΩ
Pour T = Tn si Ω>Ωn alors P>Pn
Dépassement des caractéristiques nominales de la machine
Pour un fonctionnement en survitesse le couple ne peut être
maintenu égal à sa valeur nominale, mais doit diminuer de
façon à ce que la puissance ne dépasse pas sa valeur nominale.
n=
U-RI
p/aNΦ
U = cste
I = In
Seule solution pour augmenter n : Diminuer Φ
FONTIONNEMENT EN DÉSEXCITATION
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
2 – Réalisation
T (Nm)
Caractéristique externe
Fonctionnement à couple constant par maintien de I=In jusqu’à n=nn
(action sur le pont 1)
Mcc
U~
n tr/mn
U~
Zone 1
Fonctionnement
à puissance constante pour n>nn par désexcitation
U=
cste
Pont 1
pont1
Couple constant
(action sur
le pont2)
Zone
2
pont2
Pont 2
Puissance
constante
i (A)
nn
nmax
n (tr/mn)
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
7- VARIATION DE VITESSE
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
2 – Réalisation
Fonctionnement à couple constant par maintien de I=In jusqu’à n=nn
(action sur le pont 1)
Mcc
U~
n tr/mn
U~
Fonctionnement à puissance constante pour n>nn par désexcitation
U=
cste
pont1
(action sur le pont2)
pont2
i (A)
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
T (Nm)
Caractéristique externe
Zone 1
Pont 1
Zone 2
Couple constant
Pont 2
Puissance
constante
nn
nmax
n (tr/mn)
5- DÉMARRAGE
I
ω
I/2
I/2
I
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
5- DÉMARRAGE
I
ω
I/2
I/2
I
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
Inducteur auxiliaire
I
Problème :
Puis il s’inverse brutalement
e = -Ldi/dt très grand, la
surtension provoque un arc
électrique
Un courant circule dans la
ω
spire,
I/2
I/2
Pendant la commutation, il est
maintenu dans le même sens
(effet inductif)
I
Solution : il faut inverser le
sens du courant et pour cela
commuter sous l’influence du
pôle suivant. On utilise un pôle
artificiel.
Pour archiver….
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Sur cette vue écorchée, on peut aisément voir :
· L’induit (1) avec ses encoches recevant les
conducteurs en cuivre (absents ici) perforés axialement
pour son refroidissement.
· Le collecteur (2) et l’ensemble porte-balais/balais (3)
ainsi que la trappe de visite pour la maintenance (4).
· Les pôles inducteurs feuilletés (5) vissés sur l’induit.
· La moto ventilation (6).
· Le système de fixation par pattes (7).
Pour archiver….
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Sur cette vue écorchée, on peut aisément voir :
· L’induit (1) avec ses encoches recevant les
conducteurs en cuivre (absents ici) perforés axialement
pour son refroidissement.
· Le collecteur (2) et l’ensemble porte-balais/balais (3)
ainsi que la trappe de visite pour la maintenance (4).
· Les pôles inducteurs feuilletés (5) vissés sur l’induit.
· La moto ventilation (6).
· Le système de fixation par pattes (7).
7- VARIATION DE VITESSE
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Principe
Uc
Ic
E
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Blocage:Iak ≈ 0
t
Ugk
U~
t
θ
Θ angle de retard à la conduction
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n