MACHINES MACHINES Á COURANT Á COURANT CONTINUCONTINU
MACHINES MACHINES Á COURANT Á COURANT CONTINUCONTINU
OBJECTIFS :
• Déterminer le rôle des éléments constitutifs
• Analyser les modes de fonctionnement
• Choisir un moteur et son modulateur d’énergie
MACHINES MACHINES Á COURANT Á COURANT CONTINUCONTINU
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- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
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.
5-Démarrage
1- DOMAINE D’UTILISATION
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
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)
5-Démarrage
2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
1- FONCTIONNEMENT MOTEUR
N N
S
SPrincipe :
Tout se passe comme si un conducteur placé dans un champmagnétique d’axe fixeet parcouru par un courant étésoumis à une force électromagnétique(force de Laplace).
La direction et le sens de cette forcesont donnés par la règle des trois doigts de la main droite.Règle :Majeur ------ champ MagnétiqueIndex ------- Intensité du courantPouce ------- Poussée (force)
+ -
5-Démarrage
2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
1- FONCTIONNEMENT GÉNÉRATEUR
N N
S
SPrincipe :
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)
Le sens de circulation du courant estdonné par la règle des trois doigts de la main gauche
+ -
5-Démarrage
3- CONSTITUTION
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
Boîte à bornes
VentilateurCircuit magnétique rotorique
Inducteurs principaux
Balais
Collecteur
3- CONSTITUTION
Inducteur auxiliaire
Bobinage inducteur
Bobinage induit
flasque
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
Inducteurs principauxInducteurs principauxDeux 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 principauxInducteurs principauxDeux 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.
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 principauxInducteurs 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 principauxInducteurs principaux
Bobinage Inducteur Bobinage Inducteur
Fonction : Alimenté en courant continu, il crée le champ inducteur.
Bobinage 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 auxiliaireInducteur auxiliaire
Fonction : améliorer la commutation
Constitution : noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus important que pour un pôle principal.
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
Fonction : améliorer la commutation
Constitution : noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus important que pour un pôle principal.
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
ω
I/2 I/2
I
IProblème :
Un courant circule dans la spire,
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
I/2 I/2
ω
I
IProblème :
Un courant circule dans la spire,
Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif)
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
I/2 I/2
I
I
ω
Problème :
Un courant circule dans la spire,
Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif)
Puis il s’inverse brutalemente = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
I/2 I/2
ω
I
IProblème :
Un courant circule dans la spire,
Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif)
Puis il s’inverse brutalemente = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique
Solution : il faut inverser le sens du courant et pour cela commuter sous l’influence du pôle suivant. On utilise un pôle artificiel.
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
I/2 I/2
ω
I
Problème :
Un courant circule dans la spire,
Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif)
Puis il s’inverse brutalemente = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique
Solution : il faut inverser le sens du courant et pour cela commuter sous l’influence du pôle suivant. On utilise un pôle artificiel.
I
Circuit magnétique rotoriqueCircuit 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 rotoriqueCircuit 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 induitBobinage 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 induitBobinage 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.
conducteur
Carton isolantRuban imprégné
clavette
BalaisBalais
BalaisBalais 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.
BalaisBalais 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 métallo-graphitiques.
BalaisBalais 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 métallo-graphitiques.
les porte-balais guident les balais, en permettent le remplacement rapide, assurent une pression constante.
CollecteurCollecteur
CollecteurCollecteur
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.
CollecteurCollecteur
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.
CollecteurCollecteur
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.
lame
arbre
isolant
ailetteinduit
U :
E :
Ra :
I :
P :
a :
N :
n :
φ :
Te :
Ω :
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
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 angulaire5-Démarrage
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
1 – Excitation séparée φ = f(I) si i = cste φ = cste
n tr/mn
I (A)
Te Nm
I (A)
Te Nm
n (tr/mn)
U = cstei = cste φ = cste
U = cstei = cste φ = cste
U = cstei = cste φ = cste
n = U-RaI/(P/a)Nφ
De la forme
y = a.x + b
Te = (p/a)(30/∏)NφI
De la forme
y = a.x
Te = k(U-Nnφ)
De la forme
y = a.x + b
5-Démarrage
n = Te = Te =
4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
2 – Excitation série φ = f(I) variable avec la charge
n tr/mn
I (A)
Te Nm
I (A)
Te Nm
n (tr/mn)n = U-RaI/(P/a)Nφ
Allure proche de l’hyperboleSi I = 0 φ = 0 n = ∞ fonctionnement à vide impossible
Te = (p/a)(30/∏)NφIallure proche de la parabole
Rq : Id important Ted très important
5-Démarrage
U = cste
n = Te =
U = cste U = cste
5- DÉMARRAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
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
I =
5- DÉMARRAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
2 – Solutions
• Résistances additionnelles
MccU
+
-• Augmentation progressive de la tension d’alimentation
U
+
-
Mcc
5-Démarrage
6- FREINAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
1 – Freinage rhéostatique
MccRh
Fonctionnement en génératrice à excitation séparée débitant
Sur une résistance.
5-Démarrage
6- FREINAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
2 – Freinage par récupération
Principe : l’énergie de freinage est restituée au réseau d’alimentation
Problème :
E
Ra
+
-
U
E
Ra
+
-
U
Moteur Générateur
I I
E < U E > U
5-Démarrage
6- FREINAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n
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.
5-Démarrage
• Fonctionnement dans les quatre quadrants
Couple T
Vitesse n (ω)
P = Tω T>0 ω>0
P>0 n>0 AV n>0 AV
T<0 T>0
Moteur AVP = Tω T<0 ω>0
P<0
Freinage AV
n<0 AR
T>0
P = Tω T<0 ω<0
P>0 n<0 AR
T<0
P = Tω T>0 ω<0
P<0
Freinage ARMoteur AR
Q1Q2
Q3 Q4
6- FREINAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
n tr/mn
U (A)
i = cste φ = cste
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
1 – Principe : action sur U induit
I est maintenu constant
n = U – RI (p/a)NΦ
Te = EI Ω
Deux phases de fonctionnement : De 0 à nnominale (fonct. à T=cste)
Pour n > nnominale (fonct. à P=cste)
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
U
+
-
Mcc
UcK
K
Uc
t
Allure de Uc en fonction du temps
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
t1
T
Rapport cyclique a
a = = t1
T
Calcul de Uc Uc =Uxt1 T
= axU Uc = axU
temps de conduction période
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
Uc
t
Allure de Uc en fonction du temps
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
Remarque : K interrupteur électronique
• Transistor Mos Fet (petite puissance)
•Transistor bipolaire et IGBT (moyenne puissance)
•Thyristor et GTO (forte puissance)
U
+
-
MccU
+
-
MccTransistor bipolaire
GTO
IGBT : Insuled Gate Bipolar Transistor
GTO : Gate Turn Off thyristor
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
U~
A K
G Uc
Charge résistive
Principe
Composant électronique de puissance utilisé:
Le Thyristor
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Principe
Uc Ic
t
t
UgkU~
θ
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Blocage:Iak ≈ 0
Θ angle de retard à la conduction
Remarque : De façon à améliorer les performances
du système, les thyristors peuvent être
câblés en pont.
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont mixte : pont mixte monophasé PD2
U~ Mcc
Th1 Th2
D1 D2
Dr
Uc
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont mixte : pont mixte monophasé PD2
U~ Mcc
Th1 Th2
D1 D2
Dr
UcUc Ic
t
t
UgkU~
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Blocage:Iak ≈ 0
θ
Θ angle de retard à la conduction
E
Montage non réversible, interdit un freinage par
récupération
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~
Uc
Fonctionnement Moteur
Mcc
Th1
Th3
Th2
Th4
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~ Mcc
Th1Uc
Th3
Th2
Th4
i
Fonctionnement Moteur
+
-
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~ Mcc
Th1Uc
Th3
Th2
Th4
i
Fonctionnement Moteur
-
+
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~
Uc
Fonctionnement Générateur
Mcc
Th1
Th3
Th2
Th4
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~
Uc
Mcc
Th1
Th3
Fonctionnement Générateur
i-
+
Th2
Th4
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
U~
Uc
Mcc
Th1
Th3
Fonctionnement Générateur
i+
-
Th2
Th4
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
Fonctionnement Générateur
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.
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Pont tous thyristors : pont monophasé PD2
MccU~ U~
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
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.
U-RI
p/aNΦ
n =
U = cste
I = In
Seule solution pour augmenter n : Diminuer Φ
FONTIONNEMENT EN DÉSEXCITATION
1 – Principe :
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
2 – Réalisation
MccU~
pont1
U~
pont2
Fonctionnement à couple constant par maintien de I=In jusqu’à n=nn
(action sur le pont 1)
Fonctionnement à puissance constante pour n>nn par désexcitation
(action sur le pont2)
n tr/mn
i (A)
U = cste
n (tr/mn)
T (Nm)
nn
Zone 1
Pont 1
Couple constant
Zone 2
Pont 2
Puissance constante
Caractéristique externe
nmax
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante)
2 – Réalisation
MccU~
pont1
U~
pont2
Fonctionnement à couple constant par maintien de I=In jusqu’à n=nn
(action sur le pont 1)
Fonctionnement à puissance constante pour n>nn par désexcitation
(action sur le pont2)
n tr/mn
i (A)
U = cste
n (tr/mn)
T (Nm)
nn
Zone 1
Pont 1
Couple constant
Zone 2
Pont 2
Puissance constante
Caractéristique externe
nmax
5- DÉMARRAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
I/2 I/2
I
I
ω
5- DÉMARRAGE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n
I/2 I/2
ω
I
I
Inducteur auxiliaireInducteur auxiliaire
I/2 I/2
I
I
ω
Problème :
Un courant circule dans la spire,
Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif)
Puis il s’inverse brutalemente = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique
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….Pour archiver….
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).
6
5
1
7
2
3
4
Pour archiver….Pour archiver….
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).
6
5
1
7
2
3
4
7- VARIATION DE VITESSE
1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 6-Freinage 7-Variation n5-Démarrage
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant)
3 – Alimentation par redresseur commandé
Principe
Uc Ic
t
t
UgkU~
Thyristor
Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk
Blocage:Iak ≈ 0
θ
Θ angle de retard à la conduction
E