Introduction

Dans la plupart des processus industriels , en particulier les motreurs

lectriques , il est indispensable de maitriser certains parametres et des taches

physique ( vitesse , position , angle etc ) , il est donc tres souvent ncessaire

davoir recours une commande, lobjectif de notre travail est de commander le

moteur courant continu excitation independante selon les differents

caractritiques du hacheur serie & les differents mode de charges .

Objectifs de Tp :

Alimenter linduit du moteur courant continu exitation independante par un

hacheur srie .

Connaitre linfluence du rapport cyclique sur la tension de sortie du hacheur et

la vitesse de rotation du moteur .

Dduire experimentalement les principale caractristiques du moteur

fonctionnant sous une tension variable et charge constante .

Dduire experimentalement les caractristiques mcaniques , natuelle et de

rglage ( par action sur la resistance du circuit dinduit et la tension dinduit ).

Examiner linfluence dune charge variable sur la puissance active absorbe par

Le moteur pour un rapport cyclique constant .

Examiner linfluence du rapport cylique sur la puissance active absorbe par le

Moteur pour une charge constante .

Materiel utilis :

Alimentation courant alternatif . Inductance de lissage 200mH .

1 transistor IGBT. Moldule de msure de vitesse de rotation

5 Diodes Moldule de msure du couple utile du moteur

Generateur dimpulsions Moteur excitation spar

Alimentation DC (+/- 15 V) Electro-frein

Oscilloscope Wattmtre universel

Cables de connection Multimtre universel

Utilit de quelques composants du montage :

Le hacheur :cest un montage permet dobtenir une tension reglable partie

dune tension continue fixe . il provoque la variation de la valeur moyenne

de la tension par dcoupage temporel.(la tension produite est de forme

rectangulaire).

Linductance de lissage : c'est pour rduire ses variations les plus rapides de

manire obtenir une valeur approximativement continue

Manipulation :

on realise le montage complet suivant :

On relevons sur la plaque signaltique les grandeurs nominales du moteur :

Induit : Uan = 220 V ; In = 6.2 A ; Vitesse = 2100 Tr/min ; Pn = 1.5 KW .

Inducteur : Uind = 200 V ; Iind = 0.24 A .

Pour un rapport cyclique = 0.95 et une frquence de dcoupage f = 200 Hz ,

On charge le moteur laide du frein et on reglons le couple pour que la

vitesse maximale soit n = 2180 Tr/min.

On visualisons sur loscilloscope la forme du courant et de la tension aux

bornes du moteur et on le dessinons pour = 0.6

10 v 2.4 A1 ms 1 ms

Pour un couple rsistant constant C = 0.65 On chargons le rapport cyclique et

on mesurons n (Tr/min), Umoy et P et on enregistrons leurs valeurs sur le

tableau 1.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.95

0 406 850 1300 1720 2150

0 53.7 105 144.7 184 220

P(W) 0 60 200 300 420 550

P(W)

figure(1) figure(2)

figure(3)

Tableau 1

n(Tr/min)

n(Tr/min)

Umoy

Umoy

Commentaires sur les Resultats obtenues :

figure (1):

figure (2):

figure (3):

la figure represente le variation de la vitesse du moteur en n(Tr/min) en fonction de la

variation du rapport cyclique , on constate que :

la figure represente le variation de la tension moayenne du moteur en(V) en fonction de la

variation du rapport cyclique , on constate que :

la figure represente le varuiation de la puissance du moteur en n(Watt) en fonction de la

variation du rapport cyclique , on constate que :

Quand on augmente la valeur du rapport cyclique la valeur de la vitesse augmente selon

une relation est prsque linare ,notons que la valeur maximale du vitesse gale 2150(tr/min)

pour un rapport cyclique gale 0.95

Quand on augmente la valeur du rapport cyclique la valeur de Umoy augmente .notons que

la valeur maximale de la tension moyenne gale 220 v pour un rapport cyclique gale

0.95

Quand on augmente la valeur du rapport cyclique la valeur de P augmente .notons que

la valeur maximale de la Puissance gale 550 W pour un rapport cyclique gale 0.95

On reglons maintenant le rapport cyclique du hacheur 0.8 Varier la

charge et on msurons n(Tr/min),Ia et P .& on enregistrons leurs valeurs sur

le tableau 2.

C(N.m) 0.65 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3

n (Tr/min) 1730 1715 1700 1690 1685 1675 1665

Ia(A) 2.3 2.4 2.49 2.6 2.64 2.71 2.8

P(W) 440 450 460 490 500 550 570

On inserons une rsistance additionnelle dans le circuit dinduit Radd=6

Et on reglons le rapport cyclique 0.95 . On varions la charge et on mesurons

n ( Tr / min ) , Ia et P . Et on enregistrons leurs valeurs sur le tableau 3 ( sans

rsistance additionnelle) et sur le tableau 4 (avec rsistance additionelle ).

C(N.m) 0.65

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

N(Tr/min)

2160

2128

2125

2121

2115

2103

2092

Ia(A)

2.37

2.53

2.63

2.68

2.72

2.8

2.87

P(W)

550

570

590

600

600

650

675

Tableau 3

C(N.m) 0.65 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3

N(Tr/min) 2025 1995 1969 1964 1951 1935 1923

Ia(A) 2.32 2.52 2.56 2.59 2.66 2.75 2.81

P(W) 550 570 590 600 600 650 675

Tableau 4

On calculons le rendement du moteur et on remplissons le tableau 5 pour les

trois cas prcedents.

Tableau 5

0.65 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3

26.7 31.9 34.8 36.1 38.8 38.2 39.75

26.7 31.3 34.0 37.0 40.5 40.6 42.1

25.0 29.3 31.4 34.2 37.4 37.4 38.7

figure(1)

...... tableau 3

-----. tableau 4

tableau 2

...... tableau 3

----- tableau 2

tableau 4

n(Tr/min)

Ia(A)

figure(2)C en (Tr/min)

Ia(A)

figure (3):

figure (5) :

figure (4) :

Commentaires sur les Resultats obtenues :

figure (1):

la figure represente la variation de la vitesse du moteur en (tr/min) en fonction de Ia(A)

on observe que : quand le courant Ia augmente la valeur de la vitesse diminue mais avec

diminue un peu avec l'accroissement du courant qui est l'image du couple c'est la

caractristique mcanique rgide . on note que le cas du tableau 3 une vitesse

figure (2):la figure repsent la variation du couple en fonction du courant Ia , on notons que

le couple est vari prsque avec une relation presque linaire puisque

figure (3):

la figure represente la variation de la vitesse du moteur en (tr/min) en fonction de C(N.m)

on observe que : quand le couple augmente la valeur de la vitesse diminue et selon la

figure on dit que c'est la caractristique rigide du moteur mais la vitesse selon les

figure (4):

la figure represente la variation de la puissance P du moteur en (Watt)en fonction de C(N.m)

la puissance P augmente quand le couple augmente. pour les trois cas de tableau .

figure (5) :

le rendement du moteur augmente lorsque le couple augmente , mais on remarque

que le bon rendement est reprsent avec alpha gale 0.95 et sans resistance

Additionnelle .puis le cas ou le rendement avec alpha gale 0.8 puis la cas

ou alpha gale 0.95 avec une resistance additionnelle .

grande par rapport au autres cas .

selon la figure on remarque pour les trois cas que quand le courant augmente le couple

augmente aussi.

trois cas est variables on remarque que les valeurs du troisieme cas est plus grand que

les cas du tableau 4 puis le tableau 2 .

Conclusion