Projet de BTS électrotechniqueProjet de BTS électrotechniqueVariateur de vitesse d’une MCC par hacheur Variateur de vitesse d’une MCC par hacheur
4 quadrants à commande analogique:4 quadrants à commande analogique:
Année 2001/2002Année 2001/2002
Choix du convertisseur:Choix du convertisseur: Redresseur:Redresseur:
– PD3 tout PD3 tout thyristorthyristor
Hacheur:Hacheur:– SérieSérie
– 2 quadrants2 quadrants
– 4 quadrants4 quadrants
Réseau Charge
Alimentationcontinue Charge
ChargeAlimentationcontinue
Alimentationcontinue Charge
Bloc SEMIKRON SKM 50GB 123D:Bloc SEMIKRON SKM 50GB 123D:
PD3PD3 CondensateursCondensateurs 4 Bras de pont 4 Bras de pont
IGBTIGBT
400V
TOP1 TOP2 TOP3
BOT1 BOT2 BOT3 CHOP
SKHI 22 SKHI 22 SKHI 22SKHI 22
Banc moteur:Banc moteur:
Dynamo Dynamo tachymètriquetachymètrique
MachineMachine Capteur Capteur de de couplecouple
Frein à Frein à poudrepoudre
Volant Volant d’inertied’inertie
MOTEUR :Type : MSC8L
Pmoteur=1,12KW Pgénératrice=1,25KW Iinduit=5,7Amoteur=1200tr/min génératrice=1500tr/min Iexcitation=0,44A
U=220V Tmec=9N.M
Répartition des tâches:Répartition des tâches:Étude générale de la MCC et du hacheur 4
quadrants
Maatougui Said Petit Olivier Fleury J-Pierre
Mise en œuvre de l’armoire
Carte de générateur de rapport cyclique
Essai de réception
Carte hacheur dévolteur
Carte capteurs
Carte interfaceCarte
asservissement
Mes tâches:Mes tâches: Carte capteursCarte capteurs
– VitesseVitesse– CourantCourant– TensionTension
Armoire:Armoire:– ImplantatioImplantatio
nn– RéalisationRéalisation– CâblageCâblage
-+M +
-
Courant àmesurer
-15V
+15V+15V
100 kohms
10 kohms
100 ohms
-+M
-15V
+15V
160 ohms
1V/100V
Tension àmesurer
1V/ 1A
+
-
+15V
1V/1500tr/minRetourvitesse
40 kohms
La vitesse:La vitesse:
– A l’aide de la dynamo tachymètrique qui est placée A l’aide de la dynamo tachymètrique qui est placée sur le banc moteur, nous avons l’image de la vitesse sur le banc moteur, nous avons l’image de la vitesse qui sera le signal retour de notre asservissement. qui sera le signal retour de notre asservissement.
– Le facteur de conversion est de 10V pour 1500tr/min.Le facteur de conversion est de 10V pour 1500tr/min.
R
R
R
MCC àaimant
permanent
30V pour1500tr/min
10V pour 1500tr/min
Dynamo tachymétrique
Axe de rotation du banc moteur
Schéma pour la vitesse:Schéma pour la vitesse:
– Un AOP est câblé en montage Un AOP est câblé en montage suiveursuiveur
-
+
Id=0A
R
R
R10V/1500tr/min
Courant et tension:Courant et tension:
R2
R2
R1
MCC
R3
L1L2L3
22 23
15
16
KM2
2017
18 21
14
13 12 11
6 5 4
10 9 8
Q1
KM1
RTCharge+DT
R1: résistance de mise sous tension 220 ohms. R2: résistance de 22 kohms. R3: résistance d'absorbtion 150 ohms/100w.
62
63
BUSCONTINU
V
GE
C
GE
C
GE
C
G
C
EG
E
C
I
SKHI22 SKHI22 SKHI22
V1
V1 V2
V2
HD
C
C
Capteur courant
Capteur tension
Capteur à effet hall:Capteur à effet hall:– Principe de l’effet Principe de l’effet
hall:hall:
VVHH: Tension de sortie du : Tension de sortie du capteurcapteur
K: Coefficient du hallK: Coefficient du hall
d: l’épaisseur de la plaquetted: l’épaisseur de la plaquette
IIcc: Courant mesuré: Courant mesuré
B: Champ magnétiqueB: Champ magnétique
V H
B
Ic
* * '*H c
KV I B K B
d
Détermination des différentes Détermination des différentes résistances:résistances:
Point de mesure
+15V
-15VLA25-NP
R2
R1
Rm
-
+
I que l'on veut mesurer
Um quel'onmesure
U2U1
Im
1
1
2 1 1 2
1000*
On prend I=6A 0.0061000
on prend 100 * 0.6
Comme on veut 1V/1A donc on mettra un
AOP en montage amplificateur inverseur.
0 10 10 et 10
m mm
m
m m m
m
VI I I
R
II A
R V I R
U V U U R k R k
La tension:La tension:Point de mesure
+15V
-15VLV25-P
Rth
Rm
V que l'on veut mesurer
U quel'onmesure
Ith
Im
10 400 40
* 4 10*4 de 4
2500* 25
1000
comme on veut un rapport de 1/100 4
* 160 150 et 10
th thth
th th th
mth m th
mm
m m m
VI mA V V R k
I
Attention P V I W R k w
IK I I I K mA
KU
I U VR
R I U R
Schéma et Schéma et typon de la typon de la
carte carte capteurs:capteurs:
-+M +
-
Courant àmesurer
-15V
+15V+15V
100 kohms
10 kohms
100 ohms
-+M
-15V
+15V
160 ohms
1V/100V
Tension àmesurer
1V/ 1A
+
-
+15V
1V/1500tr/minRetourvitesse
40 kohms
Réalisation de l’armoire:Réalisation de l’armoire: PerçagePerçage ImplantationImplantation
SchémaSchéma CâblageCâblage
Ventilateur
T
Bus continu
Induit
Inducteur
C1 C2 C3 C4 C5
Bornier
KM2
ALIM KM1
RT
TRANSFO Q1
D
CONVERTISSEUR
Informationvitesse
Alimentation
MT AD DEF
M ARCC CV
CQ1
Porte
Côté gauche Armoire Côté droit
Schéma de puissance:Schéma de puissance:
R2
R2
R1
MCC
R3
L1L2L3
22 23
15
16
KM2
2017
18 21
14
13 12 11
6 5 4
10 9 8
Q1
KM1
RTCharge+DT
R1: résistance de mise sous tension 220 ohms. R2: résistance de 22 kohms. R3: résistance d'absorbtion 150 ohms/100w.
62
63
BUSCONTINU
V
GE
C
GE
C
GE
C
G
C
EG
E
C
I
SKHI22 SKHI22 SKHI22
V1
V1 V2
V2
HD
C
C
Choix des composants:Choix des composants:
L1
L2L3
Q1 KM1 RT
Im
IRTensiondu buscontinu
U réseau
Comme il nous faut 300V sur le bus continu:
63 * * *
3 6
222
c
c
UU U U
U V
Ir=8A a été déterminé par un essai sur un bloc Semikron.
Schéma de commande:Schéma de commande:
L1L2L3
24 2625
27 230V+15V
0V-15V
ALIM
28
30
31
42 4143
KM1 KM2Marche Défaut
Q1 RT AU
AR
M KM1
44
45
46 56
47 48 5458 51
52 5553
57586061
230V/24V
Ventilateur
32 33
34 35
36
37
38
40 Excitation BORNIER:
31 30 28 6 5 4
+15V 0V -15V
Terr
eL3 L2 L1
Neu
tre
3 2 1 0
1
2
3
CV
CC
-15V 0V
+15V
SVLE
MI
RV
EPY
LEM
T
V1
V1
HD
CAS
23b
23
CT CT
CI CI
Conclusion:Conclusion:
Travail en équipeTravail en équipe
Parallèle entre la théorie et la pratiqueParallèle entre la théorie et la pratique
Gérer un planningGérer un planning