Exemple 8

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FICHE SYNOPTIQUE
Candidat : MONTASTIER Quentin
Sujet : Commande d'un moteur par modulation de largeur d'impulsion
L'objectif de mon TIPE est de commander un moteur à courant continue grâce à différents montages
électroniques vu en cours ou trouvé sur Internet. Et ceci dans le but d'approfondir mes connaissances en
électronique. J'ai donc essayé de construire une chaîne permettant la régulation de la vitesse de rotation du
moteur.
I/ Analyse de la chaîne de commande
Pour pouvoir commander le moteur, il a fallu que je créé une chaîne de commande. Celle-ci est constituée
d'un comparateur (un monostable), suivit d'un filtre. On obtient ainsi une tension continue, proportionnelle à la
vitesse de rotation du moteur. La tension envoyée au monostable est prise à la sortie du moteur.
Vient ensuite un soustracteur puis un deuxième comparateur permettant d'obtenir une tension carrée avec
un rapport cyclique réglable. Cette tension sera ainsi envoyée dans un hacheur qui commandera donc la vitesse
de rotation du moteur.
II/ Comportement lors de l'application d'une charge
Pour voir l'effet de la chaîne de commande sur le moteur j'ai placé un rhéostat pour simuler une charge. Il
m'a donc été possible d'observer les changements sur les tensions relevées à la sortie des différents montages.
J'ai fais les relevés via un tableur, ainsi qu'à l'aide de l'oscilloscope qui permettait d'imprimer les courbes vues
à l'écran.
J'ai relevé la vitesse moyenne du moteur lorsque celui-ci était commandé avec la chaîne de commande, et
lorsqu'il l'était uniquement avec un générateur basses fréquences. La superposition des deux courbes permet
donc de mettre en évidence l'effet de la chaîne de régulation lors de l'application d'une charge sur le moteur.
III/ Utilité de la boucle de commande
Le relevé des courbes de vitesse permet de mettre en évidence deux résultats. D'une part, la boucle de
retour permet au moteur d'avoir une vitesse finale plus élevée que lorsqu'il n'est commandé que par le
générateur basses fréquences (après l'application d'une charge). D'autre part le temps de réponse est plus court
lorsque le moteur est commandé avec la chaîne de commande.
Par ce montage et par les différentes expériences que j'ai réalisé au cours de cette année, il m'est possible
de conclure qu'une chaîne de commande a, comme je l'ai dis précédemment, deux effets principaux sur la
vitesse de rotation du moteur. J'ai par ailleurs voulu essayé de permettre au moteur de retrouver sa vitesse
initiale (celle qu'il avait avant l'application de la charge). Il aurait fallu mettre un correcteur dans la chaîne de
commande, ce que je n'avais pas à disposition.
Bibliographie :
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- DUSAUSAY Serge. Comprendre l'électronique par la simulation.
- Cours de physique de PSI de M COQ