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ENSEIGNEMENT TECHNIQUE ELECTRONIQUE DE PUISSANCE TP200: ETUDE DES CONVERTISSEURS CC/CC ET CC/CA A TRANSISTORS

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ENSEIGNEMENT TECHNIQUE

E L E C T R O N I Q U E D E P U I S S A N C E

T P 2 0 0 : E T U D E D E S C O N V E R T I S S E U R S C C / C C E T C C / C A A T R A N S I S T O R S

ENSEIGNEMENT TECHNIQUEZI de JALDAY - Centre ERLIA64500 SAINT JEAN DE LUZTél. 05 59 26 95 59Fax. 05 59 26 95 41

Pour plus d´information s'adresser à notre distributeur

ALECOP se réserve le droit de modifier sans préavis les caractéristiques apparaissant dans ce catalogue.

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ELE

CTR

ON

IQU

ED

EP

UIS

SA

NC

E

PRINCIPALES CARACTERISTIQUES

• Equipement modulaire permettant l'étude des convertisseurs CC/CC et CC/CA.• Application à la commande des machines CC et CA de 0,3 à 1,5KW.• Régulation de vitesse et de courant avec correcteurs.• Mesure sur parties commande et puissance.• Montage des divers modules sur bâti vertical.• Conforme aux normes de sécurité en vigueurs.• Par t icu l iè rement adapté aux d ive rs n i veaux de la f i l iè re é l ec t ro techn ique .

DESCRIPTION DETAILLEE

La grande modularité de l’équipement TP200 lui permet de s’adapter aux différents besoins ; en effet à partirde la configuration de base TP 200 A, l’utilisateur pourra faire évoluer son équipement par adjonction descompléments TP200 B, C et D.

TP200A Configuration de base permettant les études suivantes:• Le transistor bipolaire en commutation.• Constitution des hacheurs à transistors: commande de base, commutation.• Structure des hacheurs: hacheur série et hacheur en pont "H".• Onduleurs monophases avec ou sans MLI de types +E/O/-E, +E/-E.

Partie commande :- 1 module SNG 200 : générateur

de consignes réglables de typeséchelon, rampe et manuelle.

- 1 module PWM 200 : délivre lessignaux de commande pour lesconvertisseurs monophasés ettriphasés, avec ou sans MLI.

- 1 module SEG 200 : module desécurité.

Partie puissance :- 1 m o d u l e T R F 2 0 0 :

Transformateur d ' iso lementgalvanique.

- 1 module ALI 200 : alimentationde la partie puissance en 310Vcc10A.

- 2 modules RAM 200 : Brancheconst i tuée de 2 t ransistorsbipolaires et de leurs circuitsannexes.

- 1 module REC 200 : Délivre àpartir du secteur 230V 50Hz unetension continue de 200V pourl'alimentation de l'inducteur dumoteur.

- 1 module TRS 200 : modulepermettant l'étude du transistorb ipola i re de puissance encommutation.

L’équipement est livré avec unjeu de manuels qui proposent :- Des rappels théor iques.- L’étude des modules les plus

significatifs.- Une série de travaux pratiques

avec solutions illustrants lesdiverses poss ib i l i tés demanipulations offertes parl’équipement.

la partie commande :

• 1 module VCO 200 : délivre un signal defréquence proportionnelle à la valeur entension du signal d'entrée.

• 1 module TON 200 : fixe le temps deconduction constant pour le pilotage dela machine asynchrone à U/F=Cte.

• 1 module MDX 200 : délivre à partir dusignal issu du VCO 200, 3 ondesfondamentales déphasées de 120° etmodulées selon le signal fourni par lemodule TON 200

la partie puissance :

• 1 modu le RAM 200 : B ranchesupplémentaire pour l'étude de l'onduleurtriphasé.

Composition du TP200C:

• 1 module PII 200 : comparateur etcorrecteur PI pour la boucle de courant.

• 1 module PIV 200 : comparateur etcorrecteur PI pour la boucle de vitesse.

TP200D Complément aux TP200A, B et C permettant les études suivantes:• Etude de la machine synchrone autopilotée.• Structure du dispositif, étude du fonctionnement et de la réversibilité.

• 1 moteur synchrone 230/380V 0,6KWavec codeur absolu.

• 1 module CRR 200 : module correcteurcourant triphasé.

• 1 module CSI 200 : génère, à partir d'uneconsigne et du signal de position issu ducodeur couplé à la machine synchrone,les 3 consignes nécessaires à lacommande du convertisseur qui alimentela machine.

Réf: 9EQFTP200A

Réf: 9EQFTP200B

Réf: 9EQFTP200C

Réf: 9EQFTP200D

MAXIMO

NORMAL

MINIMO

0V

Vi IB

140

TRANSISTORSOBRE EL

MEDIDAS

Ton

PWM

-uS-20

80

40

60

200

160

180

120100

220V

D.A.S.

IL

IC

ID

DRIVER

Vi

IB

IC

GA

RAC

IL ID

7A 7AFUSFUS

F1-2-3

U-V-W

BLOCAGE

220V

10A

230V

10A

10A

310V

VMV

FUS

FUS

0V

ALI 700

FU

+15V

-15V

1A220-240V 50/60 Hz

OFF

ON

0V

+ -

CE

CR

CM

V/SRESET

0

+

-

-10

0

+10

0V

OSCILLATEUR0

1020

3040 50 60

70

80

90

100F

V

10V

16 F

Sen( )

Sen( -120)

Sen( -240)

CONTROLE TRIPHASE

Sen( -240)

Sen( -120)

Sen( )

Vref.

T1-T2

T3-T4

T5-

Sen( )

Vref.

T1-T2

T3-T4

CONTROLE MONOPHASE

-1

0

1

23

4 5 67

8

9

10

0V

1

Vmax.

Imax.

RAMAS

F1DEBLOCAGE

F3

MV

MI

335

327 343

352318

310 360

F2

F1

F2

F3

SNG 200 PWM 200 SEG 200

ALI 200 RAM 200 REC 200 TRS 200

0V

MAX MIN

0 MAX 100 MIN MAX

MAX

MIN

C

S

C

DE

LIMITEUR

CONSIGNE

F

240 480

CONVERTISSEUR

F= C x n1

n1

Tension

Frecuencia

0V

%Nmax n2

C

F PT

Ton

t0

EXCITATION

0 30

5

10

15

20

25

1.55

1.39

1.24

1.11

21

1.75

0.6

0.7

0.8

0.9

11.05

1.1

1.15

1.2

0V

Fn=F/48

1-2-3 1-3-2

PT

S

F

F2

F1

F3

MODULATEUR

INVERSEUR

DE

PHASES

GENERATEUR

DE

PHASES

VCO 200 TON 200 MDX 200

Compos i t i on du TP200A :

1- Le système d'alimentationet de montage :il est constitué par :

• 1 bâti permettant le montage etl'alimentation des divers modulesde l'équipement.• 1 module ALI 700 : alimentation+/-15Vcc des circuits internes desdifférents modules.• Accessoires comprenant lesc o r d o n s n é c e s s a i r e s a ufonctionnement de l'équipement.

3- Le support documentaire :2- Les différents modules

Composition du TP200B:

TP200C Complément aux TP200A et B permettant les études suivantes:• Etude des régulations de vitesse et/ou de courant des moteurs asynchrones et cc avec des correcteurs

PI, calcul des correcteurs.• Etude de la réponse harmonique de l´ensemble variateur-machine.

TP200B Complément du TP200A permettant les études suivantes:• Variateur de vitesse pour moteur asynchrone: structure des variateurs, fonctionnement à U/f constant,

harmoniques de tension, de courant et de couple.• Caractéristiques de l´ensemble onduleur - machine asynchrone, démarrage, réversibilité de vitesse

par action sur le rotor.

0V

ENCODER

C1

C2

C3

C+cv

-cv

0V

PWM-(K+1/Tp)

I3

C3 R F3

F3

C2 R2

I2

-(K+1/Tp) PWM

C1

I1

-(K+1/Tp) PWM

F2

R1 F1

4KHz

5

5.

6

7

811

1

3

12

KT

(mseg)

10

9

8

765

4

3

2

1

0

CRR 200 CSI 200

Composition du TP200D:

OPTIONS RECOMMANDEES

Banc de charges R-L-C :

Unité de charges transportablecomposée de :

• 1 rhéostat de 100Ω / 1000W.• 6 résistances de 72OΩ / 200W.• 3 inductances de 30mH / 5A.• 1 condensateur de 25µF / 450V.

Moteurs :

Gamme de machines CC et CA,en deux puissances 0,6 KW,1/2CV (C.F. documentationspécifique).

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ELE

CTR

ON

IQU

ED

EP

UIS

SA

NC

E

PRINCIPALES CARACTERISTIQUES

• Equipement modulaire permettant l'étude des convertisseurs CC/CC et CC/CA.• Application à la commande des machines CC et CA de 0,3 à 1,5KW.• Régulation de vitesse et de courant avec correcteurs.• Mesure sur parties commande et puissance.• Montage des divers modules sur bâti vertical.• Conforme aux normes de sécurité en vigueurs.• Par t icu l iè rement adapté aux d ive rs n i veaux de la f i l iè re é l ec t ro techn ique .

DESCRIPTION DETAILLEE

La grande modularité de l’équipement TP200 lui permet de s’adapter aux différents besoins ; en effet à partirde la configuration de base TP 200 A, l’utilisateur pourra faire évoluer son équipement par adjonction descompléments TP200 B, C et D.

TP200A Configuration de base permettant les études suivantes:• Le transistor bipolaire en commutation.• Constitution des hacheurs à transistors: commande de base, commutation.• Structure des hacheurs: hacheur série et hacheur en pont "H".• Onduleurs monophases avec ou sans MLI de types +E/O/-E, +E/-E.

Partie commande :- 1 module SNG 200 : générateur

de consignes réglables de typeséchelon, rampe et manuelle.

- 1 module PWM 200 : délivre lessignaux de commande pour lesconvertisseurs monophasés ettriphasés, avec ou sans MLI.

- 1 module SEG 200 : module desécurité.

Partie puissance :- 1 m o d u l e T R F 2 0 0 :

Transformateur d ' iso lementgalvanique.

- 1 module ALI 200 : alimentationde la partie puissance en 310Vcc10A.

- 2 modules RAM 200 : Brancheconst i tuée de 2 t ransistorsbipolaires et de leurs circuitsannexes.

- 1 module REC 200 : Délivre àpartir du secteur 230V 50Hz unetension continue de 200V pourl'alimentation de l'inducteur dumoteur.

- 1 module TRS 200 : modulepermettant l'étude du transistorb ipola i re de puissance encommutation.

L’équipement est livré avec unjeu de manuels qui proposent :- Des rappels théor iques.- L’étude des modules les plus

significatifs.- Une série de travaux pratiques

avec solutions illustrants lesdiverses poss ib i l i tés demanipulations offertes parl’équipement.

la partie commande :

• 1 module VCO 200 : délivre un signal defréquence proportionnelle à la valeur entension du signal d'entrée.

• 1 module TON 200 : fixe le temps deconduction constant pour le pilotage dela machine asynchrone à U/F=Cte.

• 1 module MDX 200 : délivre à partir dusignal issu du VCO 200, 3 ondesfondamentales déphasées de 120° etmodulées selon le signal fourni par lemodule TON 200

la partie puissance :

• 1 modu le RAM 200 : B ranchesupplémentaire pour l'étude de l'onduleurtriphasé.

Composition du TP200C:

• 1 module PII 200 : comparateur etcorrecteur PI pour la boucle de courant.

• 1 module PIV 200 : comparateur etcorrecteur PI pour la boucle de vitesse.

TP200D Complément aux TP200A, B et C permettant les études suivantes:• Etude de la machine synchrone autopilotée.• Structure du dispositif, étude du fonctionnement et de la réversibilité.

• 1 moteur synchrone 230/380V 0,6KWavec codeur absolu.

• 1 module CRR 200 : module correcteurcourant triphasé.

• 1 module CSI 200 : génère, à partir d'uneconsigne et du signal de position issu ducodeur couplé à la machine synchrone,les 3 consignes nécessaires à lacommande du convertisseur qui alimentela machine.

Réf: 9EQFTP200A

Réf: 9EQFTP200B

Réf: 9EQFTP200C

Réf: 9EQFTP200D

MAXIMO

NORMAL

MINIMO

0V

Vi IB

140

TRANSISTORSOBRE EL

MEDIDAS

Ton

PWM

-uS-20

80

40

60

200

160

180

120100

220V

D.A.S.

IL

IC

ID

DRIVER

Vi

IB

IC

GA

RAC

IL ID

7A 7AFUSFUS

F1-2-3

U-V-W

BLOCAGE

220V

10A

230V

10A

10A

310V

VMV

FUS

FUS

0V

ALI 700

FU

+15V

-15V

1A220-240V 50/60 Hz

OFF

ON

0V

+ -

CE

CR

CM

V/SRESET

0

+

-

-10

0

+10

0V

OSCILLATEUR0

1020

3040 50 60

70

80

90

100F

V

10V

16 F

Sen( )

Sen( -120)

Sen( -240)

CONTROLE TRIPHASE

Sen( -240)

Sen( -120)

Sen( )

Vref.

T1-T2

T3-T4

T5-

Sen( )

Vref.

T1-T2

T3-T4

CONTROLE MONOPHASE

-1

0

1

23

4 5 67

8

9

10

0V

1

Vmax.

Imax.

RAMAS

F1DEBLOCAGE

F3

MV

MI

335

327 343

352318

310 360

F2

F1

F2

F3

SNG 200 PWM 200 SEG 200

ALI 200 RAM 200 REC 200 TRS 200

0V

MAX MIN

0 MAX 100 MIN MAX

MAX

MIN

C

S

C

DE

LIMITEUR

CONSIGNE

F

240 480

CONVERTISSEUR

F= C x n1

n1

Tension

Frecuencia

0V

%Nmax n2

C

F PT

Ton

t0

EXCITATION

0 30

5

10

15

20

25

1.55

1.39

1.24

1.11

21

1.75

0.6

0.7

0.8

0.9

11.05

1.1

1.15

1.2

0V

Fn=F/48

1-2-3 1-3-2

PT

S

F

F2

F1

F3

MODULATEUR

INVERSEUR

DE

PHASES

GENERATEUR

DE

PHASES

VCO 200 TON 200 MDX 200

Compos i t i on du TP200A :

1- Le système d'alimentationet de montage :il est constitué par :

• 1 bâti permettant le montage etl'alimentation des divers modulesde l'équipement.• 1 module ALI 700 : alimentation+/-15Vcc des circuits internes desdifférents modules.• Accessoires comprenant lesc o r d o n s n é c e s s a i r e s a ufonctionnement de l'équipement.

3- Le support documentaire :2- Les différents modules

Composition du TP200B:

TP200C Complément aux TP200A et B permettant les études suivantes:• Etude des régulations de vitesse et/ou de courant des moteurs asynchrones et cc avec des correcteurs

PI, calcul des correcteurs.• Etude de la réponse harmonique de l´ensemble variateur-machine.

TP200B Complément du TP200A permettant les études suivantes:• Variateur de vitesse pour moteur asynchrone: structure des variateurs, fonctionnement à U/f constant,

harmoniques de tension, de courant et de couple.• Caractéristiques de l´ensemble onduleur - machine asynchrone, démarrage, réversibilité de vitesse

par action sur le rotor.

0V

ENCODER

C1

C2

C3

C+cv

-cv

0V

PWM-(K+1/Tp)

I3

C3 R F3

F3

C2 R2

I2

-(K+1/Tp) PWM

C1

I1

-(K+1/Tp) PWM

F2

R1 F1

4KHz

5

5.

6

7

811

1

3

12

KT

(mseg)

10

9

8

765

4

3

2

1

0

CRR 200 CSI 200

Composition du TP200D:

OPTIONS RECOMMANDEES

Banc de charges R-L-C :

Unité de charges transportablecomposée de :

• 1 rhéostat de 100Ω / 1000W.• 6 résistances de 72OΩ / 200W.• 3 inductances de 30mH / 5A.• 1 condensateur de 25µF / 450V.

Moteurs :

Gamme de machines CC et CA,en deux puissances 0,6 KW,1/2CV (C.F. documentationspécifique).

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ENSEIGNEMENT TECHNIQUE

E L E C T R O N I Q U E D E P U I S S A N C E

T P 2 0 0 : E T U D E D E S C O N V E R T I S S E U R S C C / C C E T C C / C A A T R A N S I S T O R S

ENSEIGNEMENT TECHNIQUE205, grande rue - BP 2101121 MONTLUEL CEDEXTél. 04 72 25 71 22Fax. 04 72 25 73 66

Pour plus d´information s'adresser à notre distributeur

ALECOP se réserve le droit de modifier sans préavis les caractéristiques apparaissant dans ce catalogue.

Xavier MARTINEZ