PED020600 Redresseur triphasé Onduleur Assisté

publicité
PED020600
Redresseur triphasé
Onduleur Assisté
Z.A. de La Clef St Pierre
5, rue du Groupe Manoukian
78990 ELANCOURT
Tél. : 33 (0)1 30 66 08 88
Fax : 33 (0)1 30 66 72 20
Email : [email protected]
Web : www.didalab.fr
TRAVAUX
PRATIQUES
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
SOMMAIRE
CAHIER DES CHARGES ......................................................................................................................... 1
TRAVAUX PRATIQUES SUR LES MONTAGES REDRESSEURS ..................................................... 3
A) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase non commandé SIMPLE ALTERNANCE AVEC
DEBIT SUR CHARGE R et R,L ................................................................................................................ 3
I. Préparation .......................................................................................................................................... 3
I.1 Schéma de principe........................................................................................................................ 3
I.2 Calculs préliminaires ..................................................................................................................... 4
II. EXPERIMENTation.......................................................................................................................... 5
II.1 Débit sur charge résistive ............................................................................................................. 5
II.2 Débit sur charge inductive............................................................................................................ 6
B) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase non commandé DOUBLE ALTERNANCE ............... 14
I. Préparation ........................................................................................................................................ 14
I.1 Schéma de principe...................................................................................................................... 14
I.2 Calculs préliminaires ................................................................................................................... 15
II. Experimentation .............................................................................................................................. 16
II.1 Débit sur charge résistive ........................................................................................................... 17
II.2 Débit sur charge inductive.......................................................................................................... 18
C) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé SIMPLE ALTERNANCE ........................ 22
I. DEBIT SUR CHARGE RESISTIVE ................................................................................................ 22
I.1 Schéma de principe...................................................................................................................... 22
I.2 Travail à réaliser .......................................................................................................................... 23
II. DEBIT SUR CHARGE INDUCTIVE ............................................................................................. 24
II.1 Schéma de principe .................................................................................................................... 24
II.2 Travail à réaliser ......................................................................................................................... 25
III. DEBIT SUR CHARGE E, R, L....................................................................................................... 26
III.1 Schéma de principe ................................................................................................................... 26
III.2 Travail à réaliser........................................................................................................................ 27
D) éTUDE D'UN REDRESSEMENT Triphasé commandé DOUBLE ALTERNANCE ........................ 32
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 33
I.1 Montage ....................................................................................................................................... 33
I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 34
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 35
II.1 Montage ...................................................................................................................................... 35
II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 36
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 37
III.1 Montage .................................................................................................................................... 37
III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 37
E) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé DOUBLE ALTERNANCE AVEC DIODE
DE ROUE LIBRE ..................................................................................................................................... 40
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 41
I.1 Montage ....................................................................................................................................... 41
I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 42
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 43
II.1 Montage ...................................................................................................................................... 43
II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 44
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 45
III.1 Montage .................................................................................................................................... 45
III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 45
F) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE COMMANDE MIXTE ........................................... 48
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 49
I.1 Montage ....................................................................................................................................... 49
I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 50
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 51
II.1 Montage ...................................................................................................................................... 51
II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 52
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 53
III.1 Montage .................................................................................................................................... 53
III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 53
G) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé MIXTE AVEC DIODE DE ROUE LIBRE
.................................................................................................................................................................. 58
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 59
I.1 Montage ....................................................................................................................................... 59
I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 60
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 61
II.1 Montage ...................................................................................................................................... 61
II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 62
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 63
III.1 Montage .................................................................................................................................... 63
III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 63
H) MONTAGE FONCTIONNANT EN ONDULEUR ASSISTE ........................................................... 66
I. CIRCUIT DE CHARGE E, R, L ...................................................................................................... 67
I.1 Schéma de principe...................................................................................................................... 67
II. LA CHARGE EST UNE MACHINE A COURANT CONTINU ................................................... 68
II.1 Schéma de principe .................................................................................................................... 69
II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 69
ANNEXES
Annexe 1 ................................................................................................................................................... 72
Plan de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ................................................................................ 72
Annexe 2 ................................................................................................................................................... 74
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 74
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 74
REDRESSEMENT NON COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE................................................... 74
Annexe 3 ................................................................................................................................................... 76
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 76
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 76
REDRESSEMENT NON COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE ................................................ 76
Annexe 4 ................................................................................................................................................... 78
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 78
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 78
PONT TOUT THYRISTORS SIMPLE ALTERNANCE..................................................................... 78
Annexe 5 ................................................................................................................................................... 80
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 80
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 80
PONT TOUT THYRISTORS DOUBLE ALTERNANCE................................................................... 80
Annexe 6 ................................................................................................................................................... 82
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 82
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 82
PONT TOUT THYRISTORS ............................................................................................................... 82
avec DIODE DE RECUPERATION..................................................................................................... 82
Annexe 7 ................................................................................................................................................... 84
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 84
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 84
PONT MIXTE A CATHODES COMMUNES ..................................................................................... 84
Annexe 8 ................................................................................................................................................... 86
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 86
pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 86
PONT MIXTE ...................................................................................................................................... 86
avec DIODE DE RECUPERATION..................................................................................................... 86
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
CAHIER DES CHARGES
- Puissance
Tension d'alimentation : réseau triphasé 24 V / 50 Hz
Intensité maximale de sortie : 2 A
Utilisation : tout type de redressement triphasé,
• non-commandé :
- mono alternance (P3),
- double alternance (PD3) ;
• commandé :
- mono alternance avec pont tout thyristors,
- double alternance avec pont tout thyristors,
- double alternance avec pont tout thyristors et diode de
roue libre,
- double alternance avec pont mixte,
- double alternance avec pont mixte et diode de roue
libre.
- Commande
Commande linéaire de l'angle d'amorçage des thyristors par une tension
continue réglable de 0 V à 10 V.
Isolation par transformateurs d'impulsions.
Page 1 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Page 2 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
TRAVAUX PRATIQUES SUR LES MONTAGES
REDRESSEURS
A) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE NON
COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE AVEC DEBIT
SUR CHARGE R ET R,L
Pour cette étude, le circuit de commande n'est pas utilisé.
I. Préparation
I.1 Schéma de principe
Le montage proposé est celui de la figure ci-après .
Etudier le schéma du montage de la figure en indiquant les
grandeurs mesurées par les différents appareils.
Page 3 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Remarque :
Si vous disposez de multimètres numériques comme le MX 545
de chez Métrix, un appareil peut remplacer les trois voltmètres.
En effet, en position "=" il indique une valeur moyenne ; en
position "~ AC+DC" il indique une valeur efficace ; en position "~
AC" il indique également une valeur efficace mais uniquement de
la composante alternative du signal.
I.2 Calculs préliminaires
L'interrupteur K est ouvert.
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
La charge RL a une constante de temps L/R très supérieure à la
période de la tension redressée u.
Que peut-on dire alors de l'intensité i du courant redressé ?
Montrer que :
• la valeur moyenne <u> de la tension redressée est :
<u> ≈ 1,17 xV
• la valeur efficace U de la tension redressée est :
U ≈ 1,19 xV
• le facteur de forme F de la tension redressée est :
F ≈ 1,02
• le taux d'ondulation ß de la tension redressée est :
ß ≈ 18 %
• la puissance P reçue par la charge est :
P = <u>. <i>
• la valeur crête îd du courant dans chaque diode est :
îd ≈ <i>
• la valeur efficace Id du courant dans chaque diode est :
Page 4 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Id ≈ <i>/
Didalab
3
• la tension inverse maximale supportée par chaque diode est :
ûd ≈ 2,1<u>
II. EXPERIMENTation
Le schéma de la partie puissance de la maquette est le suivant :
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Th4
P4 B4
R3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
Th5
P5 B5
R4
G3
G5
A5
A5
R5
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
Ph3
R2
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Rc
G
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer
l'étude proposée.
Réaliser alors le montage.
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
II.1 Débit sur charge résistive
Interrupteur K fermé
• Visualiser successivement à l'oscilloscope u et v1, u et v2, u et
v3 (synchroniser sur u). En déduire u minimum et u maximum et les
intervalles de conduction des diodes.
Page 5 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Mesurer la durée de commutation entre deux diodes : le retard à la
commutation est dû à la présence inévitable d'inductances
(inductance de fuite du transformateur, inductance de câblage).
La charge étant purement résistive (R ayant sa valeur maximale),
diminuer R progressivement jusqu'à l'obtention de <i> = 2 A.
Mesurer alors :
- le temps de commutation entre deux diodes. Que constate-t-on ?
- I , î . Est-ce conforme aux prévisions ?
• Visualiser successivement à l'oscilloscope -u et ud1, -u et ud2, -u
et ud3 (synchroniser sur -u). En déduire la tension maximale
inverse ûd supportée par chaque diode.
II.2 Débit sur charge inductive
Interrupteur K ouvert
Pour <i> = 2 A , ouvrir l'interrupteur K.
Observer la tension u . Est-elle modifiée ?
• Régler l'inductance L à sa valeur minimale (environ 0,1 H).
Mesurer l'ondulation crête-crête :
∆i = imax - imin de l'intensité i.
Mesurer ∆i pour L = Lmin.
• Régler l'inductance L à sa valeur maximale (environ 1 H).
Mesurer l'ondulation crête-crête :
∆i = imax - imin de l'intensité i.
Mesurer ∆i pour L = Lmin.
Quelle est l'influence de L sur ∆i ?
Page 6 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Relever toutes les indications des appareils permettant de vérifier
les grandeurs prédéterminées dans le I.
Effectuer cette vérification ; conclure.
COMPLEMENTS :
Chronogrammes de quelques tensions
u 31
u 32
u 12
u 13
v1
v3
u 23
u 21
v2
u 31
u
u 32
u 12
u 13
u 23
u 31
u 32
v1
v3
u D1
u 13
u 23
u 21
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 21
Page 7 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Empiètement
Sur la représentation précédente, nous n'avons pas fait apparaître
la déformation de la tension u due à la durée de commutation des
diodes.
En réalité, pendant cette durée de commutation, deux diodes
conduisent simultanément. Cette durée dépend, entre autre, des
inductances de fuite du transformateur, des inductances de
câblage.
Reprenons les chronogrammes précédents ; plaçons nous dans le
cas d'une charge à courant constant et étudions la commutation
des diodes D1 et D2.
Dans l'intervalle 0, 2π cette commutation débute à θ = π/3 rad.
Isolons fictivement la partie du circuit en conduction et modélisons
les inductances de fuite des enroulements du transformateur.
v1
1
i1
m 12
2
v2
u D1
l1
i2
m 21
u D2
l2
M
i = Cste
u
Sur cette représentation, l1 et l2 sont les inductances propres, m12
et m21 sont les inductances mutuelles.
Nous nous plaçons dans le cas où tout est équilibré et parfaitement
symétrique ; donc :
l1 = l2 = l
et m12 = m21 =m
Lorsque θ est inférieur à π/3 rad, la diode D1 conduit et la diode
D2 est bloquée.
Page 8 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
i1 = i
On a alors :
Didalab
et i2 = 0.
La tension u est alors égale à v1.
Lorsque θ est légèrement supérieur à π/3 rad, les deux diodes
conduisent.
i1 + i2 = i .
On a alors :
Dans ces conditions,
v 1 = l ω di1 + m ω di2 + u (1)
dθ
dθ
et :
v 2 = l ω di2 + m ω di1 + u (2)
dθ
dθ
Effectuons, dans un premier temps, la somme de ces deux
équations ; nous obtenons :
v 1 + v 2= (l + m )ω di1 + (l + m )ω di2 + 2u
dθ
dθ
Soit encore :
v 1 + v 2= (l + m )ω [di1 + di2 ] + 2u
dθ dθ
Ou aussi :
Or :
donc :
v 1 + v 2= (l + m )ω d(i1+i2) + 2u
dθ
i1 + i2 = i = Cste
d(i1+i2) = 0
dθ
Page 9 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Soit alors :
Didalab
u = v1 + v2
2
Ceci explique la forme de la courbe représentative de la tension u
(voir figure ci-après).
i1
i2
i
θ
Montrons l'influence de la valeur de l'intensité i sur la durée de la
commutation. Pour cela calculons l'aire grisée sur la figure
précédente :
Page 10 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
π
+α
3
π
3
(v 2-
v1+v2
2
)dθ =
π
+α
3
Didalab
v 2-v 1
2
π
3
dθ
(3)
Effectuons la différence des deux équations (1) et (2) ; nous
obtenons :
di
di
v 2 - v 1 = (l - m )ω 2 - (l - m )ω 1
dθ
dθ
Comme i1 + i2 = i = Cste, nous avons :
di1 = - di2
dθ
dθ
Donc :
v 2 - v 1 = 2(l - m )ω di2
dθ
Posons lf = l - m et remplaçons v2 - v1 par son expression dans la
relation (3). Nous obtenons :
π
+α
3
π
di
l fω 2dθ =
dθ
π
[ l fω i 2] π3
3
+α
= l fω i
3
Plus l'intensité i est grande, plus l'aire lfωi est grande et plus
la durée de l'empiètement est importante.
Cela peut se montrer d'une autre manière.
Reprenons l'expression :
v 2 - v 1 = 2lfω di2
dθ
Or :
v2 - v1 = u21 = û sin(θ −π/3)
Page 11 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Donc :
di 2
=
dθ
u sin( θ 2l fω
Soit :
Didalab
π
3
)
π
u cos(θ - )
i2 = -
A θ = π/3 rad, i2 = 0, d'où :
2l fω
3 + cste
0=-
u + cste
2lfω
i2 =
u [1 - cos(θ - π )]
2l fω
3
et :
A θ = π/3 + α, i2 = i, d'où :
i=
u (1 - cosα)
2lfω
Soit :
cosα= 1 -
2lfω i
u
Si τ représente la durée de l'empiètement, on a :
α=ωτ
Donc :
τ = 1 arc cos(1 - 2lfω i )
ω
u
Lorsque i augmente, cosα diminue et α augmente : il en est de
même pour τ.
Page 12 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Expression de la tension moyenne
lfωi représente l'aire en tramé gris dessinée sur la figure
précédente.
La tension redressée ayant une période de 2π/3 rad, la chute de
tension moyenne est donc égale à lfωi divisé par 2π/3 rad.
L'expression de la tension moyenne s'écrit alors :
ω
< u> = 3V 6 - 3lf i
2π
2π
(cette tension ne tient pas compte des chutes de tension d'origine
ohmique).
Page 13 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
B) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE NON
COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE
Pour cette étude, le circuit de commande n'est pas utilisé.
I. Préparation
I.1 Schéma de principe
Le montage proposé est celui de la figure ci-après :
M
iD1
1
u 12
2
3
i1
u D1
i D2
u D2
i
i D3
u
u D3
L
K
i2
i3
iD4
u D4
i D5
u D5
i D6
R
u D6
N
Placer sur ce schéma de principe les appareils permettant la mesure de :
- la valeur moyenne, de la valeur efficace et de la valeur efficace de la
composante alternative de la tension aux bornes de la charge,
- la valeur moyenne et de la valeur efficace des intensités des courants
traversant la charge, une phase du réseau (phase 1 par exemple) et une diode (D1
par exemple).
Remarque :
Si vous disposez de multimètres numériques comme le MX 545 de
chez Métrix, un appareil peut remplacer les trois voltmètres. En
Page 14 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
effet, en position "=" il indique une valeur moyenne ; en position "~
AC+DC" il indique une valeur efficace ; en position "~ AC" il indique
également une valeur efficace mais uniquement de la composante
alternative du signal.
I.2 Calculs préliminaires
L'interrupteur K est ouvert.
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
La charge RL a une constante de temps L/R très supérieure à la
période de la tension redressée u.
Que peut-on dire alors de l'intensité i du courant redressé ?
Montrer que :
• la valeur moyenne <u> de la tension redressée est :
<u> ≈ 2,34 xV
• la valeur efficace U de la tension redressée est :
U ≈ <u>
• le facteur de forme F de la tension redressée est :
F≈1
• le taux d'ondulation ß de la tension redressée est :
ß ≈4%
• la puissance P reçue par la charge est :
P = <u>. <i>
• la valeur crête îd du courant dans chaque diode est :
îd ≈ <i>
• la valeur efficace Id du courant dans chaque diode est :
Id ≈ <i>/
3
• la tension inverse maximale supportée par chaque diode est :
Page 15 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ûd ≈ 1,05<u>
• la valeur efficace I' de l'intensité traversant chaque phase du
secondaire du transformateur est :
I' ≈ <i> 2/3
• la puissance apparente transmise par le transformateur est :
S ≈ V<i> 6
• le facteur de puissance du montage est :
k ≈ 0,955
II. Experimentation
Reprenons le synoptique de la maquette :
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Ph3
Th4
P4 B4
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
Th5
P5 B5
R4
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer le
montage ci-après.
Réaliser alors le montage.
Placer les appareils de mesure permettant la vérification des
calculs de la préparation.
Le primaire du transformateur est relié à un autotransformateur.
Le secondaire est couplé en étoile.
Page 16 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
S1
S2
D1
S3
D2
D3
Su
U
Récepteur
Sv
V
Sw
W
D4
S4
D5
S5
D6
S6
Sc
II.1 Débit sur charge résistive
Interrupteur K fermé
• vM et vN étant les potentiels des points M et N par rapport au
neutre, visualiser successivement à l'oscilloscope vM et v1, vM et
v2, vM et v3, puis vN et v1, vN et v2, vN et v3.
En déduire les intervalles de conduction des diodes.
Page 17 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Visualiser vM sur la voie 1 et vN sur la voie 2.
Didalab
Appuyer sur la
touche "inv. voie 2", puis sur la touche "Add." .
Les sensibilités verticales des deux voies étant identiques, quelle
tension représente la courbe visible à l'écran ?
Brancher ensuite directement l'une des voies de l'oscilloscope
entre M et N. Comparer la courbe obtenue à la précédente.
Entre quelles limites évolue la tension aux bornes de la charge ?
Mesurer la durée de commutation entre deux diodes : le retard à la
commutation est dû à la présence inévitable d'inductances
(inductance de fuite du transformateur, inductance de câblage).
La charge étant purement résistive (R ayant sa valeur maximale),
diminuer R progressivement jusqu'à l'obtention de <i> = 2 A.
Mesurer alors :
- le temps de commutation entre deux diodes. Que constate-t-on ?
- I , î . Est-ce conforme aux prévisions ?
• Visualiser successivement à l'oscilloscope -u et ud1, -u et ud2, -u
et ud3. En déduire la tension maximale inverse ûd supportée par
chaque diode.
• Visualiser les intensités des courants traversant les diodes du
montage ainsi que les intensités débitées par chacune des phases
du transformateur. Comparer la forme des tensions du réseau à
celle des intensités qui traversent chacune des phases.
II.2 Débit sur charge inductive
Interrupteur K ouvert
Pour <i> = 2 A , ouvrir l'interrupteur K .
Observer la tension u . Est-elle modifiée ?
• Régler l'inductance L à sa valeur minimale (environ 0,1 H).
Page 18 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Mesurer l'ondulation crête-crête :
∆i = imax - imin de l'intensité i.
Mesurer ∆i pour L = Lmin.
• Régler l'inductance L à sa valeur maximale (environ 1 H).
Mesurer l'ondulation crête-crête :
∆i = imax - imin de l'intensité i.
Mesurer ∆i pour L = Lmin.
Quelle est l'influence de L sur ∆i ?
• Visualiser les intensités des courants traversant les diodes du
montage ainsi que les intensités débitées par chacune des phases
du transformateur.
Observer bien la forme de ces intensités.
Comparer les oscillogrammes obtenus à ceux correspondant à une
charge purement résistive.
•Relever toutes les indications des appareils permettant de
vérifier les grandeurs prédéterminées dans le I.
Effectuer cette vérification ; conclure.
Page 19 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Documents complémentaires:
Chronogrammes de quelques tensions
u
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 21
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 31
u 32
u
v1
v3
v2
vM
v1
v3
vN
u D1
u 13
u 23
Page 20 / 88
u 21
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 21
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Tensions et courants lors d'une conduction ininterrompue
u
u D1
i D1
i'1
Page 21 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
C) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE
COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE
I. DEBIT SUR CHARGE RESISTIVE
I.1 Schéma de principe
Th 1
S1
U
Th 2
V
Th 3
S2
S3
W
Récepteur
Sc
Neutre
Page 22 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I.2 Travail à réaliser
Faire figurer, sur le synoptique de la maquette représenté ciaprès, le câblage permettant l'étude expérimentale du
redressement triphasé commandé simple alternance avec débit sur
charge résistive.
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Th4
P4 B4
R3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
Th5
P5 B5
R4
G3
G5
A5
A5
R5
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
Ph3
R2
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
Rc
G
R6
Réaliser alors le montage.
Placer les appareils de mesure permettant les mesures des
tensions moyennes et efficaces aux bornes de la charge ainsi que
les intensités moyennes et efficaces des courants traversant la
charge et chaque thyristor.
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Page 23 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide et aux bornes de
la charge, une tension de valeur moyenne <u> égale à 20 V.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 50 Ω.
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de u(t) tension aux bornes de la charge,
i1(t), i2(t) et i3(t) intensités des courants traversant
respectivement les thyristors Th1, Th2 et Th3, puis uTh1(t).
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de u(t)
tension aux bornes de la charge, i1(t), i2(t) et i3(t) intensités des
courants traversant respectivement les thyristors Th1, Th2 et
Th3, puis uTh1(t) pour un retard à l'amorçage α = π/3 rad puis pour
un retard de 2π/3 rad.
La tension u est-elle pendant quelques instants négative ?
• Pour différentes valeurs de α, relever <u> et tracer la
caractéristique <u>(α ).
• Pour α = π/3 rad puis 2π/3 rad, mesurer les valeurs moyennes et
efficaces des tensions et intensités suivantes : u(t), i(t),i1(t),
uTh1(t).
II. DEBIT SUR CHARGE INDUCTIVE
II.1 Schéma de principe
Page 24 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
u T1
u 12
1
i1
u T2
2
i2
u T3
3
i3
M
i
u
L
R
Neutre
N
II.2 Travail à réaliser
Faire figurer, sur le synoptique de la maquette, le câblage
permettant l'étude expérimentale du redressement triphasé
commandé simple alternance avec débit sur charge inductive.
• Réaliser le montage
La bobine a une inductance L = 1 H et une résistance r = 10 Ω.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de u(t)
tension aux bornes de la charge, i(t) intensité du courant
traversant la charge i1(t), i2(t) et i3(t) intensités des courants
traversant respectivement les thyristors Th1, Th2 et Th3, puis
Page 25 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
uTh1(t) pour un retard à l'amorçage α = π/3 rad puis pour un retard
de 2π/3 rad.
La tension u est-elle pendant quelques instants négative ?
Si oui, dans quel sens s'effectue le transfert de puissance
instantanée ?
• Pour différentes valeurs de α, relever <u> et tracer la
caractéristique <u>(α ).
Lorsque la conduction est ininterrompue, le calcul théorique donne
pour expression de la tension moyenne :
< u>= 3V 6 cosα
2π
Le résultat pratique est-il en accord avec le résultat théorique ?
• Pour α = π/3 rad puis 2π/3 rad, mesurer les valeurs moyennes et
efficaces des tensions et intensités suivantes : u(t), i(t),i1(t),
uTh1(t).
III. DEBIT SUR CHARGE E, R, L
III.1 Schéma de principe
Page 26 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
u T1
u 12
1
i1
u T2
2
i2
M
i
E
u T3
3
i3
u
L
R
Neutre
N
III.2 Travail à réaliser
Faire figurer, sur le synoptique de la maquette, le câblage
permettant l'étude expérimentale du redressement triphasé simple
alternance avec débit sur charge E, R, L.
• Réaliser le montage
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Page 27 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
La bobine a une inductance réglable L = 0,1H/1 H et une résistance
r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de u(t)
tension aux bornes de la charge, i(t) intensité du courant
traversant la charge i1(t), i2(t) et i3(t) intensités des courants
traversant respectivement les thyristors Th1, Th2 et Th3, puis
uTh1(t) pour un retard à l'amorçage α = π/3 rad puis pour un retard
de 2π/3 rad.
La tension u est-elle pendant quelques instants négative ?
Si oui, dans quel sens s'effectue le transfert de puissance
instantanée ?
• Pour différentes valeurs de α, relever <u> et tracer la
caractéristique <u>(α ).
• Pour α = π/3 rad puis 2π/3 rad, mesurer les valeurs moyennes et
efficaces des tensions et intensités suivantes : u(t), i(t),i1(t),
uTh1(t).
Page 28 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
COMPLEMENTS :
Chronogrammes de quelques tensions
u 31
u 32
u 23
v1
v3
u 13
u 13
u 12
u 23
u 21
u 31
v2
u 31
u
u 21
u 32
u 32
u 12
u 13
u 23
u 23
u 31
u 32
v1
v3
u 12
u 13
u 21
u Th1
Page 29 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
u 12
u 13
u 31
u 32
u
i1
u 32
u 31
v2
v1
u 21
u 21
u 23
Didalab
u 12
v3
u 12
u 13
u 13
v1
u 21
u 23
u 31
u Th1
i2
i3
i
Les
chronogrammes
ci-dessus
illustrent
le
phénomène
d'empiètement que l'on peut observer lorsque la charge est
traversée par un courant d'intensité constante.
Page 30 / 88
u 23
u 32
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Page 31 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
D) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE
COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Th4
P4 B4
Ph3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
R4
Th5
P5 B5
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer le
montage suivant :
Page 32 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L
I.1 Montage
Schéma de principe
M
iT1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u T1
i T2
u T2
i
i T3
u
u T3
L
iT4
u T4
i T5
u T5
K
i T6
R
u T6
N
La bobine a une inductance réglée à L = 1 H et une résistance
r = 10Ω.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 120 Ω.
Réaliser le montage
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Page 33 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
I.2 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
iT4(t), iT5(t), iT6(t), i(t) et uT1(t).
• Pour un retard à l'amorçage de α = 0, régler le rhéostat à une
valeur permettant l'obtention d'un courant de charge d'intensité
moyenne <i> = 0,5 A.
• Augmenter α tout en diminuant la résistance du rhéostat afin de
maintenir la valeur moyenne de l'intensité du courant de charge à
0,5 A (tant que cela est possible).
Relever les oscillogrammes de u(t) et i(t) pour
α = 30°, 60°, 90°, 120° et 150°.
Pour chacune de ces valeurs relever <u> puis tracer <u>(α).
• Pour α = 60° et pour α = 120°, relever en concordance des temps,
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t),
iT5(t), iT6(t),i(t) et uT1(t).
Analyser les oscillogrammes obtenus.
Dans quel sens s'effectue le transfert d'énergie ?
Page 34 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L
II.1 Montage
M
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u T3
u T2
u T1
E
i T3
i T2
iT1
i
i
u
L
u T4
i T6
i T5
i T4
u T5
u
R
T6
N
• Réaliser le montage
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
La bobine a une inductance réglable L = 0,1H/1 H et une résistance
r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
Page 35 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
II.2 Expérimentation
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de v1(t),
i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t), iT5(t), iT6(t), i(t) et uT1(t)
pour :
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
- L = 0,1 H et α = 60°,
- L = 0,1 H et α = 120°,
- L = 1 H et α = 60°,
- L = 1 H et α = 120°.
Analyser les oscillogrammes obtenus.
• Déterminer pour chacune des valeurs de L précédentes, les
instants de début et de fin de conduction des thyristors Th1, Th2,
Th3, Th4, Th5 et Th6. Quels sont les thyristors qui conduisent
ensemble ?
• Mesurer les valeurs moyennes et efficaces des tensions et
intensités suivantes : v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t),
iT5(t), iT6(t), i(t) et uT1(t) lorsque L = 1 H et α = 60°.
• L = 1 H. Pour différentes valeurs de α , relever la valeur moyenne
<u> de la tension aux bornes de la charge.
Tracer le graphe <u>(α). Dessiner, sur le même graphe, la courbe
représentative des variations de
3 3 vcosα
π
en fonction de α. Conclure.
Page 36 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR
III.1 Montage
Remplacer l'ensemble E, R, L par un banc de petites machines à
courant continu à aimant permanent. L'une des machines est
alimentée par le montage, l'autre débite dans une résistance de
charge Rh. Le schéma de principe est alors le suivant :
M
iT1
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
i T3
i T2
i
u
M1
u T3
M
M2
G
iT4
u T4
u T5
L, r
i T6
i T5
u T6
Rh
N
III.2 Expérimentation
Pour α = 0 et L = 0,5 H, régler la résistance de charge de la
génératrice permettant l'obtention d'un courant de charge moyen
<i> = 0,6 A.
• En maintenant <i> = 0,6 A(tant que cela est possible), relever en
concordance des temps, les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t),
iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t), iT5(t), iT6(t), i(t) et uT1(t) pour :
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
Page 37 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
-
L = 0,1 H et α = 60°,
L = 0,1 H et α = 120°,
L = 1 H et α = 60°,
L = 1 H et α = 120°.
• Mesurer la vitesse n du moteur et la tension moyenne <u> à ces
bornes, pour différentes valeurs de α en maintenant <i> à 0,6 A.
Tracer les courbes représentatives de n(α) et de <u>(α). Conclure.
• Lorsque L = 0 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, pour certaines valeurs de α, le moteur tourne
mal.
• Lorsque L = 1 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, la rotation du moteur est dans ce cas plus
régulière.
Quel est l'inconvénient majeur de ce dernier fonctionnement.
• Avec le module "AMPEREMETRE-VOLTMETRE-WATTMETRE"
(réf.3804) mesurer l'intensité du courant traversant la charge, la
tension à ses bornes et la puissance reçue. Visualiser à
l'oscilloscope la puissance instantanée.
* Effectuer l'analyse spectrale de l'intensité du courant débité
par une phase du réseau pour L = 1 H, α = π/3 rad et <i> = 1 A.
Pour cela on déterminera plus particulièrement l'amplitude des
trois premiers harmoniques ainsi que leur fréquence.
Pour cela on prélève la tension aux bornes de l'une des résistances
de 0,5 Ω placée à l'entrée de la maquette (résistances ru ou rv ou
rw). Cette tension est appliquée à l'entrée de l’analyseur
Agir sur le potentiomètre P pour modifier le décalage α. Régler ce
décalage pour éliminer l'harmonique de rang trois. Quel est
l'intérêt d'un tel réglage ? Ces analyses peuvent être réalisées
pour différentes charges.
Page 38 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Documents complémentaires:
Chronogrammes de quelques tensions
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 21
u 31
u 32
u 12
u 13
u 23
u 31
u 32
E
v1
v3
u 13
u 23
u 21
v2
u 31
u 32
v1
v3
u 12
u 13
u 23
u 21
Tension et courant avec une charge E,R,L
(cas d'une conduction interrompue)
Page 39 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
E) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE
COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE AVEC DIODE
DE ROUE LIBRE
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Ph3
Th4
P4 B4
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
R4
Th5
P5 B5
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer
l'étude suivante :
Page 40 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L
I.1 Montage
Schéma de principe :
M
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u
iD
K
L
D
i T6
i T5
iT4
u T4
u T3
u T2
u T1
i T3
i T2
iT1
i
u T5
R
u T6
N
La bobine a une inductance réglée à L = 1 H et une résistance r =
10 Ω.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 120 Ω.
Réaliser le montage
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
Page 41 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
I.2 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
iT4(t), iT5(t), iT6(t), iD(t), i(t) et uT1(t).
• Pour un retard à l'amorçage de α = 0, régler le rhéostat à une
valeur permettant l'obtention d'un courant de charge d'intensité
moyenne <i> = 0,5 A.
• Augmenter  tout en diminuant la résistance du rhéostat afin de
maintenir la valeur moyenne de l'intensité du courant de charge à
0,5 A (tant que cela est possible).
Relever les oscillogrammes de u(t) et i(t) pour
α = 30°, 60°, 90°, 120° et 150°.
Pour chacune de ces valeurs relever <u> puis tracer <u>(α).
• Pour α = 60° et pour = 120°, relever en concordance des temps,
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t),
iT5(t), iT6(t), iD(t), i(t) et uT1(t).
Analyser les oscillogrammes obtenus.
Dans quel sens s'effectue le transfert d'énergie ?
Page 42 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L
II.1 Montage
M
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
iD
u
L, r
D
u T5
R
i T6
i T5
iT4
u T4
u T3
u T2
u T1
E
i T3
i T2
iT1
i
u T6
N
• Réaliser le montage
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
La bobine a une inductance réglable L = 0,1H/1 H et une résistance
r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
Page 43 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
II.2 Expérimentation
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de v1(t),
i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t), iT5(t), iT6(t), iD(t), i(t) et
uT1(t) pour :
-
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
L = 0,1 H et α = 60°,
L = 0,1 H et α = 120°,
L = 1 H et α = 60°,
L = 1 H et α = 120°.
Analyser les oscillogrammes obtenus.
• Déterminer pour chacune des valeurs de L précédentes, les
instants de début et de fin de conduction des thyristors Th1, Th2 ,
Th3, Th4, Th5 et Th6 et de la diode Dr.
Quels sont les thyristors qui conduisent ensemble ?
• Mesurer les valeurs moyennes et efficaces des tensions et
intensités suivantes : v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t),
iT5(t), iT6(t), iD(t), i(t) et uT1(t) lorsque L = 1 H et α = 60°.
• L = 1 H. Pour différentes valeurs de α , relever la valeur moyenne
<u> de la tension aux bornes de la charge.
Tracer le graphe <u>(α). Dessiner, sur le même graphe, la courbe
représentative des variations de
3 3 v(1 + cos α )
2π
en fonction de α. Conclure.
Page 44 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR
III.1 Montage
Remplacer l'ensemble E, R, L par un banc de petites machines à
courant continu à aimant permanent. L'une des machines est
alimentée par le montage, l'autre débite dans une résistance de
charge Rh. Le schéma de principe est alors le suivant :
M
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
i T3
i T2
iT1
u T3
u T2
i
u
M1
iD
M
M2
D
i T5
iT4
u T4
u T5
G
L, r
i T6
u T6
Rh
N
III.2 Expérimentation
Pour α = 0 et L = 0,5 H, régler la résistance de charge de la
génératrice permettant l'obtention d'un courant de charge moyen
<i> = 0,6 A.
• En maintenant <i> = 0,6 A (tant que cela est possible), relever en
concordance des temps, les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t),
iT1(t), iT2(t), iT3(t), iT4(t), iT5(t), iT6(t), iD(t), i(t) et uT1(t) pour :
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
- L = 0,1 H et α = 60°,
Page 45 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
- L = 0,1 H et α = 120°,
- L = 1 H et α = 60°,
- L = 1 H et α = 120°.
• Mesurer la vitesse n du moteur et la tension moyenne <u> à ces
bornes, pour différentes valeurs de α en maintenant <i> à 0,6
A(tant que cela est possible). Tracer les courbes représentatives
de n(α) et de <u>(α). Conclure.
• Lorsque L = 0 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, pour certaines valeurs de α, le moteur tourne
mal.
• Lorsque L = 1 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, la rotation du moteur est dans ce cas plus
régulière.
Quel est l'inconvénient majeur de ce dernier fonctionnement ?
• Avec le module "AMPEREMETRE-VOLTMETRE-WATTMETRE"
(réf.3804) mesurer l'intensité du courant traversant la charge, la
tension à ses bornes et la puissance reçue. Visualiser à
l'oscilloscope la puissance instantanée.
* Effectuer l'analyse spectrale de l'intensité du courant débité
par une phase du réseau pour L = 1 H, α = π/3 rad et <i> = 1 A.
Pour cela on déterminera plus particulièrement l'amplitude des
trois premiers harmoniques ainsi que leur fréquence.
Pour cela on prélève la tension aux bornes de l'une des résistances
de 0,5 Ω placée à l'entrée de la maquette (résistances ru ou rv ou
rw). Cette tension est appliquée à l'entrée de l’analyseur.
Agir sur le potentiomètre P pour modifier le décalage α. Régler ce
décalage pour éliminer l'harmonique de rang trois. Quel est
l'intérêt d'un tel réglage ? Ces analyses peuvent être réalisées
pour différentes charges.
Page 46 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Page 47 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
F) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE
COMMANDE MIXTE
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Ph3
Th4
P4 B4
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
R4
Th5
P5 B5
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer le
montage suivant :
Page 48 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L
I.1 Montage
Schéma de principe :
M
i T2
iT1
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u D4
i
i T3
u
u T3
K
L
iD4
i D5
u D5
i D6
R
u D6
N
La bobine a une inductance réglée à L = 1 H et une résistance r =
10 Ω.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 120 Ω.
Réaliser le montage
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Page 49 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
I.2 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
iD4(t), iD5(t), iD6(t), i(t) et uT1(t).
• Pour un retard à l'amorçage de α = 0, régler le rhéostat à une
valeur permettant l'obtention d'un courant de charge d'intensité
moyenne <i> = 0,5 A.
• Augmenter α tout en diminuant la résistance du rhéostat afin de
maintenir la valeur moyenne de l'intensité du courant de charge à
0,5 A.
Relever les oscillogrammes de u(t) et i(t) pour
α = 30°, 60°, 90°, 120° et 150°.
Pour chacune de ces valeurs relever <u> puis tracer <u>(α).
• Pour α = 60° et pour α = 120°, relever en concordance des temps,
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t),
iD5(t), iD6(t), i(t) et uT1(t).
Analyser les oscillogrammes obtenus.
Dans quel sens s'effectue le transfert d'énergie ?
Page 50 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L
II.1 Montage
Schéma de principe :
M
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u D4
u D5
u
u T3
i D5
iD4
E
i T3
i T2
iT1
i
L, r
R
i D6
u D6
N
• Réaliser le montage
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
La bobine a une inductance réglable L = 0,1H/1 H et une résistance
r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
Page 51 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
II.2 Expérimentation
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de v1(t),
i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t), iD5(t), iD6(t), i(t) et uT1(t)
pour :
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
- L = 0,1 H et α = 60°,
- L = 0,1 H et α = 120°,
- L = 1 H et α = 60°,
- L = 1 H et α = 120°.
Analyser les oscillogrammes obtenus.
• Déterminer pour chacune des valeurs de L précédentes, les
instants de début et de fin de conduction des thyristors Th1, Th2
et Th3, des diodes D4, D5, et D6. Quels sont les thyristors et les
diodes qui conduisent ensemble ?
• Mesurer les valeurs moyennes et efficaces des tensions et
intensités suivantes : v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t),
iD5(t), iD6(t), i(t) et uT1(t) lorsque L = 1 H et α = 60°.
• L = 1 H. Pour différentes valeurs de α, relever la valeur moyenne
<u> de la tension aux bornes de la charge.
Tracer le graphe <u>(α). Dessiner, sur le même graphe, la courbe
représentative des variations de
3 3 v (1 + cos α )
2π
en fonction de α. Conclure.
Page 52 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR
III.1 Montage
Remplacer l'ensemble E, R, L par un banc de petites machines à
courant continu à aimant permanent. L'une des machines est
alimentée par le montage, l'autre débite dans une résistance de
charge Rh. Le schéma de principe est alors le suivant :
M
iT1
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
i T3
i T2
i
u
M1
u T3
M
M2
G
iD4
u D4
i D5
u D5
i D6
L, r
u D6
Rh
N
III.2 Expérimentation
Pour α = 0 et L = 0,5 H, régler la résistance de charge de la
génératrice permettant l'obtention d'un courant de charge moyen
<i> = 0,6 A.
• En maintenant <i> = 0,6 A (tant que cela est possible), relever en
concordance des temps, les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t),
iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t), iD5(t), iD6(t), i(t) et uT1(t) pour :
Page 53 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
-
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
L = 0,1 H et α = 60°,
L = 0,1 H et α = 120°,
L = 1 H et α = 60°,
L = 1 H et α = 120°.
• Mesurer la vitesse n du moteur et la tension moyenne <u> à ces
bornes, pour différentes valeurs de α en maintenant <i> à 0,6
A(tant que cela est possible). Tracer les courbes représentatives
de n(α) et de <u>(α). Conclure.
• Lorsque L = 0 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, pour certaines valeurs de α, le moteur tourne
mal.
• Lorsque L = 1 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, la rotation du moteur est dans ce cas plus
régulière.
Quel est l'inconvénient majeur de ce dernier fonctionnement.
* Effectuer l'analyse spectrale de l'intensité du courant débité
par une phase du réseau pour L = 1 H, α = π/3 rad et <i> = 1 A.
Pour cela on déterminera plus particulièrement l'amplitude des
trois premiers harmoniques ainsi que leur fréquence.
Pour cela on prélève la tension aux bornes de l'une des résistances
de 0,5 Ω placée à l'entrée de la maquette (résistances ru ou rv ou
rw). Cette tension est appliquée à l'entrée de l’analyseur.
Agir sur le potentiomètre P pour modifier le décalage α. Régler ce
décalage pour éliminer l'harmonique de rang trois. Quel est
l'intérêt d'un tel réglage ? Ces analyses peuvent être réalisées
pour différentes charges.
Page 54 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Documents complémentaires:
Chronogrammes de quelques tensions
u 31
u 32
u 12
v1
v3
u 13
u 23
u 13
u 23
u
u 21
et
u 21
v2
u 31
u 32
u Th1
u 31
u 32
u 13
u 13
u 23
u 31
u 32
v1
v3
u 12
u 12
u 23
u 21
pour un retard à l'amorçage inférieur à š/3 rad
Page 55 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
u 31
u 12
u 32
u 23
v1
v3
u 13
u 13
u 21
u 23
u
Page 56 / 88
et
u 21
v2
u 31
u 32
u Th1
Didalab
u 31
u 32
u 13
u 13
u 23
u 31
u 32
v1
v3
u 12
u 12
u 23
u 21
pour un retard à l'amorçage supérieur à š/3 rad
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Page 57 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
G) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE
COMMANDE MIXTE AVEC DIODE DE ROUE LIBRE
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Ph3
Th4
P4 B4
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
R4
Th5
P5 B5
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer le
montage suivant :
Page 58 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L
I.1 Montage
Schéma de principe :
M
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u D4
i T3
i T2
iT1
i
u T3
u
iD
K
L
D
i D5
iD4
u D5
i D6
R
u D6
N
La bobine a une inductance réglée à L = 1 H et une résistance r = 10 Ω.
Le rhéostat de charge a une résistance R = 120 Ω.
Réaliser le montage
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Page 59 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
I.2 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
iD4(t), iD5(t), iD6(t), iD(t), i(t) et uT1(t).
• Pour un retard à l'amorçage de α = 0, régler le rhéostat à une
valeur permettant l'obtention d'un courant de charge d'intensité
moyenne <i> = 0,5 A.
• Augmenter α tout en diminuant la résistance du rhéostat afin de
maintenir la valeur moyenne de l'intensité du courant de charge à
0,5 A (tant que cela est possible).
Relever les oscillogrammes de u(t) et i(t) pour
α = 30°, 60°, 90°, 120° et 150°.
Pour chacune de ces valeurs relever <u> puis tracer <u>().
• Pour α = 60° et pour α = 120°, relever en concordance des temps,
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t),
iD5(t), iD6(t), iD(t), i(t) et uT1(t).
Analyser les oscillogrammes obtenus.
Dans quel sens s'effectue le transfert d'énergie ?
Page 60 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L
II.1 Montage
M
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
u D4
E
i T3
i T2
iT1
i
u T3
iD
u
L, r
D
i D5
iD4
u D5
R
i D6
u D6
N
• Réaliser le montage
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
La bobine a une inductance réglable L = 0,1H/1 H et une résistance
r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Le rhéostat de charge a une résistance R = 23 Ω.
Page 61 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
II.2 Expérimentation
• Relever en concordance des temps, les chronogrammes de v1(t),
i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t), iD5(t), iD6(t), iD(t), i(t) et
uT1(t) pour :
-
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
L = 0,1 H et α = 60°,
L = 0,1 H et α = 120°,
L = 1 H et α = 60°,
L = 1 H et α = 120°.
Analyser les oscillogrammes obtenus.
• Déterminer pour chacune des valeurs de L précédentes, les
instants de début et de fin de conduction des thyristors Th1, Th2
et Th3, des diodes D4, D5, D6 et D. Quels sont les thyristors et
les diodes qui conduisent ensemble ? Quel est l'état des thyristors
lorsque la diode D conduit ?
• Mesurer les valeurs moyennes et efficaces des tensions et
intensités suivantes : v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t),
iD5(t), iD6(t), iD(t), i(t) et uT1(t) lorsque L = 1 H et α = 60°.
• L = 1 H. Pour différentes valeurs de α, relever la valeur moyenne
<u> de la tension aux bornes de la charge.
Tracer le graphe <u>(α). Dessiner, sur le même graphe, la courbe
représentative des variations de
3 3 v (1 + cos α )
2π
en fonction de α. Conclure.
Page 62 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
III. LA CHARGE EST UN MOTEUR
III.1 Montage
Remplacer l'ensemble E, R, L par un banc de petites machines à
courant continu à aimant permanent. L'une des machines est
alimentée par le montage, l'autre débite dans une résistance de
charge Rh. Le schéma de principe est alors le suivant :
M
u T2
u T1
1
i1
2
i2
3
i3
u 12
i T3
i T2
iT1
u T3
i
u
M1
iD
M
M2
D
i D5
iD4
u D4
u D5
G
i D6
L, r
u D6
Rh
N
III.2 Expérimentation
Pour α = 0 et L = 0,5 H, régler la résistance de charge de la
génératrice permettant l'obtention d'un courant de charge moyen
<i> = 0,6 A.
• En maintenant <i> = 0,6 A (tant que cela est possible), relever en
concordance des temps, les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t),
iT1(t), iT2(t), iT3(t), iD4(t), iD5(t), iD6(t), iD(t), i(t) et uT1(t) pour :
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 60°,
- L = 0 H (bobine court-circuitée) et α = 120°,
Page 63 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
-
L = 0,1 H et α = 60°,
L = 0,1 H et α = 120°,
L = 1 H et α = 60°,
L = 1 H et α = 120°.
• Mesurer la vitesse n du moteur et la tension moyenne <u> à ces
bornes, pour différentes valeurs de α en maintenant <i> à 0,6 A
(tant que cela est possible). Tracer les courbes représentatives de
n(α) et de <u>(α). Conclure.
• Lorsque L = 0 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, pour certaines valeurs de α, le moteur tourne
mal.
• Lorsque L = 1 H, expliquer l'allure de la tension aux bornes du
moteur et de l'intensité du courant qui le traverse.
Indiquer pourquoi, la rotation du moteur est dans ce cas plus
régulière.
Quel est l'inconvénient majeur de ce dernier fonctionnement.
• Avec le module "AMPEREMETRE-VOLTMETRE-WATTMETRE"
(réf.3804) mesurer l'intensité du courant traversant la charge, la
tension à ses bornes et la puissance reçue. Visualiser à
l'oscilloscope la puissance instantanée.
* Effectuer l'analyse spectrale de l'intensité du courant débité
par une phase du réseau pour L = 1 H, ω = π/3 rad et <i> = 1 A.
Pour cela on déterminera plus particulièrement l'amplitude des
trois premiers harmoniques ainsi que leur fréquence.
Pour cela on prélève la tension aux bornes de l'une des résistances
de 0,5 Ω placée à l'entrée de la maquette (résistances ru ou rv ou
rw). Cette tension est appliquée à l'entrée de l’analyseur.
Agir sur le potentiomètre P pour modifier le décalage α. Régler ce
décalage pour éliminer l'harmonique de rang trois. Quel est
l'intérêt d'un tel réglage ? Ces analyses peuvent être réalisées
pour différentes charges.
Page 64 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Page 65 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
H) MONTAGE FONCTIONNANT EN ONDULEUR
ASSISTE
R1
Ph
P1
Ra1
Ph
D1
Ra2
B1
Th1
A1
Ra3
R2
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
A1
Th4
P4 B4
Ph3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
A4
A4
R4
Th5
P5 B5
G3
G5
A5
A5
R5
F
D
K6
D6
Th6
P6 B6
G6
A6
A6
Rl
R6
Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer le
montage suivant :
Page 66 / 88
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
G4
Th3
A2
K4
D4
R3
Rc
G
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
I. CIRCUIT DE CHARGE E, R, L
I.1 Schéma de principe
i1
2
i2
3
i3
u 12
u T4
u T3
u T2
u T1
i
E
i T3
i T2
iT1
1
M
i
u
L
i T6
i T5
i T4
u T5
u
R
T6
N
I.2 Montage
Réaliser le montage.
Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de
tensions triphasées :
v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3)
Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur
moyenne <u> égale à 20 V.
La bobine a une inductance réglée à L = 1 H et une résistance r = 10 Ω.
La f.é.m. provient d'une batterie de 12 V (et de résistance interne
négligeable).
Page 67 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Le rhéostat de charge a une résistance R = 150 Ω.
I.3 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
i(t) et uT1(t).
• Pour un retard à l'amorçage de α = 0, régler le rhéostat à une
valeur permettant l'obtention d'un courant de charge d'intensité
moyenne <i> = 0,5 A.
La batterie fonctionne-t-elle en générateur ou en récepteur ?
• Augmenter α tout en diminuant la résistance du rhéostat afin de
maintenir la valeur moyenne de l'intensité du courant de charge à
0,5 A (tant que cela est possible).
Relever les oscillogrammes de u(t) et i(t) pour
α = 30°, 60°, 90°, 120° et 150°.
Pour chacune de ces valeurs relever <u> puis tracer <u>(α).
• Pour α = 60° et pour α = 120°, relever en concordance des temps,
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t), i(t) et
uT1(t).
Analyser les oscillogrammes obtenus.
• Pour α < π/2 rad, quel est le signe de <u> ? Dans quel sens
s'effectue le transfert d'énergie ? Comment fonctionne le montage ?
• Pour α > π/2 rad, quel est le signe de <u> ? Dans quel sens
s'effectue le transfert d'énergie ? Comment fonctionne le montage ?
En déduire les conditions d'un fonctionnement en onduleur.
II. LA CHARGE EST UNE MACHINE A COURANT CONTINU
Remplacer l'ensemble E, R par un banc de petites machines à
courant continu à aimant permanent. L'une des machines est
alimentée par le montage, l'autre peut être alimentée par une
source de tension continue.
Page 68 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
II.1 Schéma de principe
i1
2
i2
3
i3
u 12
i
i T3
u T3
u T2
u T1
1
M
i T2
iT1
Didalab
i
u
M1
M/G
M2
M/G
u T4
i T6
i T5
i T4
u T5
u
L, r
T6
U
N
II.2 Expérimentation
• Indiquer sur le schéma le branchement de l'oscilloscope
permettant la visualisation de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t), iT3(t),
i(t) et uT1(t).
• 1er réglage
Le circuit d'alimentation de la machine M2 étant ouvert, le
montage alimente la machine M1.
Donner à l'inductance sa valeur minimale pour l'amorçage des
thyristors.
Régler le retard à l'amorçage de α = π/3 radian environ.
Lorsque le moteur est en rotation, donner à l'inductance sa valeur
maximale.
Repérer le sens de rotation du moteur.
Page 69 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
En augmentant le retard à l'amorçage, qu'observe-t-on au niveau
de la machine ?
Lorsque α est supérieur à π/2, que se passe-t-il ?
• 2ème réglage
Le montage étant déconnecté de la machine M1, alimenter la
machine M2 afin qu'elle tourne en sens inverse du sens observé
précédemment. Noter la polarité des bornes de la machine.
• Expérience :
- Replacer le montage dans la situation du premier réglage.
Alimenter la deuxième machine sous tension réduite (quelques
volts) en respectant bien les polarités déterminées lors du
deuxième réglage.
Donner à α une valeur de π/3 rad. Agir sur la tension
d'alimentation U de la deuxième machine pour obtenir un courant
de charge d'intensité moyenne <i> ≈ 0,8 A .
Relever
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t),
iT3(t), i(t) et uT1(t) ainsi que les valeurs de <u> et de n(vitesse de
rotation du groupe). Comparer le signe de <u> à celui de <i>.
En déduire le sens du transfert de l'énergie dans le pont.
- En agissant avec précaution sur le retard à l'amorçage α et sur la
tension d'alimentation U de la deuxième machine, régler <i> à 0,8 A
avec un retard à l'amorçage supérieur à π/2 rad. Ce réglage est-il
possible sans inversion du sens de rotation du groupe ?
Relever
les chronogrammes de v1(t), i1(t), u(t), iT1(t), iT2(t),
iT3(t), i(t) et uT1(t) ainsi que les valeurs de <u> et de n(vitesse de
rotation du groupe). Comparer le signe de <u> à celui de <i>.
En déduire le sens du transfert de l'énergie dans le pont.
Page 70 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
Page 71 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
ANNEXE 1
Plan de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
Page 72 / 88
Didalab
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
B1
Th1
D1
B2
P2
K1
K1
G1
Th2
D2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
Th3
D3
G4
Th5
G3
G5
F
P4
B4
A4
A4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
D
K6
D6
Th6
G6
Rl
Ph3
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED20600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 73 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 2
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
REDRESSEMENT NON COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE
Page 74 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
D1
B1
Th1
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
Th3
G4
Th5
G3
G5
Ph3
P4
B4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
Th6
D6
G6
Rl
A4
A4
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 75 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 3
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
REDRESSEMENT NON COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE
Page 76 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
B1
Th1
D1
B2
P2
K1
K1
G1
Th2
D2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
Th3
D3
G4
Th5
G3
G5
Ph3
P4
B4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
Th6
D6
G6
Rl
A4
A4
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 77 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 4
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
PONT TOUT THYRISTORS SIMPLE ALTERNANCE
Page 78 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
B1
Th1
D1
B2
P2
K1
K1
G1
Th2
D2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
Th3
D3
G4
Th5
G3
G5
P4
B4
A4
A4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
D6
Th6
G6
Rl
Ph3
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 79 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 5
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
PONT TOUT THYRISTORS DOUBLE ALTERNANCE
Page 80 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
B1
Th1
D1
B2
P2
K1
K1
G1
Th2
D2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
Th3
D3
G4
Th5
G3
G5
Ph3
P4
B4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
Th6
D6
G6
Rl
A4
A4
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 81 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 6
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
PONT TOUT THYRISTORS
avec DIODE DE RECUPERATION
Page 82 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
B1
Th1
D1
B2
P2
K1
K1
G1
Th2
D2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
Th3
D3
G4
Th5
G3
G5
P4
B4
A4
A4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
D6
Th6
G6
Rl
Ph3
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 83 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 7
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
PONT MIXTE A CATHODES COMMUNES
Page 84 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
D1
B1
Th1
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
Th3
G4
Th5
G3
G5
P4
B4
A4
A4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
F
D
K6
D6
Th6
G6
Rl
Ph3
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 85 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
Didalab
ANNEXE 8
Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE
pour un fonctionnement en
PONT MIXTE
avec DIODE DE RECUPERATION
Page 86 / 88
REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE
0V
0V
S
O
U
R
C
E
T
R
I
P
H
S
É
E
EC
+10V
COMMANDE
TENSION
REGLABLE
P1
Ra1
Ph2
TI
TI
K1 G1
K4 G4
R1
Ph1
D1
B1
Th1
B2
P2
K1
K1
G1
D2
Th2
Th4
TI
TI
TI
K2 G2
K5 G5
K3 G3
K6 G6
ISOLATION GALVANIQUE
R3
B3
P3
K2
K2
G2
D3
Th3
G4
Th5
G3
G5
F
P4
B4
A4
A4
R4
P5
B5
A5
A5
R5
C
H
A
R
G
E
D
K6
D6
Th6
G6
Rl
Ph3
C
DI
A3
K5
D5
E
K3
K3
A3
A2
K4
D4
TI
A2
A1
Ra3
Réf : PED020600
R2
A1
Ra2
DMS
REDRESSEMENT COMMANDE
TRIPHASE A THYRISTOR
+15V
+15V Vr
Didalab
P6
B6
Rc
A6
A6
R6
G
Page 87 / 88
Téléchargement