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  1. Transformateur monophasé industriel : étude du circuit circuit magnétique, essais de caractérisation, schéma équivalent, rendement.
  2. Fonctionnement du transformateur monophasé alimenté par une source de tension sinusoïdale en régime de courant sinusoïdal puis non sinusoïdal, avec ou sans composante continue.
  3. Etudes et critères de dimensionnement d\’une bobine de lissage : influence du courant moyen et de la fréquence. Application à un montage d\’électronique de puissance.
  4. Mesures de puissance en triphasé : régime sinusoïdal et non sinusoïdal de courant. Mise en oeuvre dans chaque cas sur un montage représentatif.
  5. Redresseurs en ponts mixtes et ponts complet : comparaison des caractéristiques de sortie, des facteurs de puissance et des diagrammes Q(P).
  6. Gradateur monophasé : stratégies de commande, harmoniques, mesure des puissances, fonctionnement sur diverses charges.
  7. Alimentation à découpage forward OU flyback : principe, caractéristiques de sortie, rendement.
  8. Structure en pont complet : fonctionnement en redresseur monophasé à modulation de largeur d\’impulsion, harmoniques sur le réseau.
  9. Etude d\’un hacheur résonnant à un thyristor de puissance supérieure à 100W : principe, fonctionnement, réglage du transfert d\’énergie.
  10. Onduleur à résonnance série : application au chauffage par induction, réglage de la puissance.
  11. Fonctionnement d\’un pont complet monophasé en onduleur à modulation de largeur d\’impulsion : formes d\’onde, harmoniques, réglage de la puissance.
  12. Identification paramétrique électrique et mécanique d\’une MCC (de quelques kilowatts) en régime dynamique.
  13. Hacheur réversible en courant associé à une MCC à aimants : analyse des transferts d\’énergie, rendement.
  14. Fonctionnement réversible d\’un ensemble redresseur-MCC. Passage continu d\’un cadran à un autre.
  15. Commande en couple d\’une MCC alimentée par un hacheur. Réglage de la boucle de courant.
  16. Machine synchrone couplée au réseau : caractéristiques et diagrammes de fonctionnement, réversibilité.
  17. Identification des paramètres électriques et mécaniques d\’une MS non saturée. Prédétermination d\’un point de fonctionnement en moteur. Oscillations.
  18. MS autopilotée alimentée par un onduleur de tension. Influence du calage angulaire.
  19. Bilan de puissance d\’une machine asynchrone triphasée à cage. Modes de fonctionnement.
  20. MAS triphasée à cage alimentée par un onduleur de tension : mise en évidence des caractéristiques à fréquence variable. Autopilotage.
  21. MAS triphasée à cage : détermination d\’un schéma équivalent et des caractéristiques de fonctionnement.
  22. MAS triphasée alimentée en monophasé. Démarrage. Caractéristiques. Influence du condensateur. Déclassement.
  23. Identification des impédances directes et inverses d\’une MAS pour une vitesse donnée. Vérification d\’un point de fonctionnement sous tension déséquilibrée.

 

 


Montage Electrotech n°1

Transformateur monophasé industriel : étude du circuit circuit magnétique, essais de caractérisation, schéma équivalent, rendement.

Biblio :

  • Séguier-Notelet

Plan

Etude du circuit magnétique

Cycle d\’hysteresis : I image de H, U secondaire image de dB/dt.
Pertes ferromagnétiques (aire du cycle : méthode de pesée.) ou mesure courant au primaire, tension au secondaire (à vide).
Modèle équivalent linéaire (Rf // Lu).

Schéma équivalent

Essai à vide : Rf et Lu.
Essai en CC : rs et ls.
Empiètement : ls (à la commutation les diodes sont passantes en même temps et le courant passe de Ic à -Ic) (pas obligatoire).

Prédétermination du fonctionnement en charge.

Essai en charge.

Classe A : idem étude GIRARD
Classe B : idem étude GIRARD
Classe AB : pb du dimensionnement de R (résist de base 500 Ohms) et de Re (1Ohm).
Amélioration du classe B par rétroaction


Montage Electrotech n°2

Fonctionnement du transformateur monophasé alimenté par une source de tension sinusoïdale en régime de courant sinusoïdal puis non sinusoïdal, avec ou sans composante continue.

Biblio :

  • Amplificateurs de puissance (Michel GIRARD)
  • Théorie du signal et composants (Maneville Esquieu)

Plan

Caractérisation du transformateur :

on mesure n1 et n2 puis n1*iu=n1*i1+n2*i2 (montage sommateur pour obtenir iu) puis avec l\’enroulement secondaire on mesure B (avec un circuit intégrateur).
Ce dispositif permet d\’avoirH et B en charge.

On déduit Bmax du th de Boucherot Bmax*sqrt(2)*Pi*f*S*n1=V

Essai en CC qui donne l2 et r2

Fonctionnement en régime de courant sinusoïdal

On met une charge résistive simple, et on constate que le cycle magnétique n\’est pas déformé. Les pertes fer sont constantes.

Fonctionnement en régime de courant sinusoïdal déséquilibré.

On utilise un pont de diodes (pont monophasé) sur charge RL.
Le cycle devient dissymétrique. Il faut le replacer dans le repère (le point de repos de la courbe est sur la courbe des max d\’intensité).
Conclusion : plus augmente plus les pertes fer diminuent, moins de pertes par hysteresis si l\’on ne travaille que dans un quadrant. En revanche l2 ne change pas.


Montage Electrotech n°3

Etudes et critères de dimensionnement d\’une bobine de lissage : influence du courant moyen et de la fréquence. Application à un montage d\’électronique de puissance.

Biblio :

Plan

Intro :

  • Les bobines permettent d\’obtenir de faibles ondulations sur le courant dans les convertisseurs.

Etude de l\’influence du courant moyen sur un montage PD2

Du fait de la saturation du matériau magnétique la bobine possède une inductance dynamique qui diminue à mesure que Io augmente.

On prend un filtre LC, on calcule l\’ondulation de courant dans L en supposant Uc =constante. On peut observer le flux dans L a partir de spires secondaires de L et un intégrateur et le courant il, on observe une pente variable en fonction de Io.

On trouve que l\’entrefer est indispensable sinon saturation rapide ou taille énorme et donc cout énorme !

Etude de l\’influence de la fréquence

Montage hacheur en H -> courant moyen nul. On compare 2 selfs, on vréifie que la tenue en fréquence de l\’inductance en ferrite est bien meilleure.

Application : filtre LC

Détermination d\’un filtre LC (calcul de l\’ondulation de courant dans L en supposant Uc=constante, puis de l\’ondulation de tension dans C en suppposant qu\’il absorbe l\’ondulation de courant) attention vérifier les hypothèses. Remarque, attention au choix de la capa, elle peut avoir un comportement résistif.


Montage Electrotech n°4

Mesures de puissance en triphasé : régime sinusoïdal et non sinusoïdal de courant. Mise en oeuvre dans chaque cas sur un montage représentatif.

Biblio :

Plan

Intro :

  • L\’objet de ce montage est de montrer les différentes méthodes de mesure de puissance.

Charge linéaire équilibrées

Montage avec bobine triphasée et 3 résistances

Méthode des 2 Wattmètres si neutre non relié.
Oscillo (mesure de I, de V, et de phi).
Pince Fluke en triphasé.
Méthode de mesure de P (wattmètre avec circuit tension entre phase et neutre et cournat sur la ligne de mesure de tension), de Q (Wattmètre avec mesure de tension entre phase 1 et 3 et mesure de courant sur la ligne 2).

Charge déséquilibrées sinusoïdales

Montage avec bobine triphasée et 3 résistances dont une est non équilibrée

Méthode des trois Wattmètres (toujours valable).
3 fois la pince Fluke en monophasé.
Méthode des 2 Wattmètres. (valable si neutre non relié)

Charge déséquilibrées non sinusoïdales

Montage PD3 sur charge RL

Méthode des trois Wattmètres (toujours valable).


Montage Electrotech n°5

Redresseurs en ponts mixtes et ponts complet : comparaison des caractéristiques de sortie, des facteurs de puissance et des diagrammes Q(P).

Biblio :

  • Les convertisseurs de l\’électronique de puissance (Séguier tome 1: alternatif continu)

Plan

Caractéristiques de sortie

Pont complet : superposition de 2 ponts à Thyristors commandés avec le même angle.
=3Vsqrt(6)/Pi*cos(psi). (réversible en tension)

Pont mixte : superposition d\’un pont à thyristors et d\’un pont à diodes.
=3Vsqrt(6)/2Pi*(1+cos(psi))=3Vsqrt(6)/Pi*cos(psi/2)². (non réversible en tension)
Attention si psi>60°, on a une phase de roue libre

On visualise les formes d\’onde.

Puissance P,Q. Facteur de puissance.

Pont complet : On prend une charge à Ic constant. k=P/S=3*cos(psi)/Pi. On trace :
k(psi) : cosinus
Q(P) : cercle de centre 0.
k(vc) : droite.

Pont mixte : P=3VIc*sqrt(6)/Pi*cos²(psi/2).
Q=3VIc*sqrt(6)/Pi*cos(psi/2)*sin(psi/2).
Q(P) : cercle de centre (1/2,0).

Facteur de puissance : si psi<60°, k=3/Pi*cos²(psi/2)
si psi >60°, k=1/Pi*cos²(psi/2)*sqrt(6/(1/psi/Pi))

Utilisation d\’une charge active

On utilise la MCC avec la boucle de courant intégrée .


Montage Electrotech n°6

Gradateur monophasé : stratégies de commande, harmoniques, mesure des puissances, fonctionnement sur diverses charges.

Biblio :

  • Guide du technicien en électrotechnique (Mauclerc, Aubert, Domenach)

Plan

Charge R

Formes d\’onde.
Caractéristiques coté récepteur. (retrouver les courbes théoriques).

Charge L

Trois modes de fonctionnement :
Psi < pi/2 concuction continue si l\’impulsion est toujours présente au passage du courant par 0.
Psi= pi/2 conduction continue.
Psi> pi/2 fonctionnement normal.

Permet de faire varier la puissance réactive (statocompensateur)

Charge RL

Formes d\’onde.
Trois modes de fonctionnement (idem charge L avec Phi au lieu de Pi/2).

Application : variation de voitesse d\’un moteur universel.

(Commande par train d\’onde : annexe)


Montage Electrotech n°7

Alimentation à découpage forward OU flyback : principe, caractéristiques de sortie, rendement.

Biblio :

  • Alimentations à découpage, convertisseurs à résonnance. (Ferrieux-Forrest)

Plan pour la FORWARD

Intro :

  • La FORWARD est issue du hacheur série dans lequel on a inséré un transfo avec 2 primaires (permettena tla démagnétisation). Elle fonctionne en démagnétisation complète, mais en conduction continue ou discontinue.

Principe

Phase 1 :T fermé, le flux augmente linéairement. ni1+ni2=R*phi, i1=il+R*Ve*t/n².Phase 2 :On ouvre Tp, l\’enroulement de démagnétisation permet la démagnétisation. Durant cette phase le courant dans L décroit, (si R faible oscillations dans RLC, et passage à zéro du courant ->conduction discontinue, sinon conduction continue.

Caractéristique de sortie

On relève Vs=f(Is) à alpha = cte. (on retrouve les courbes théoriques du hecheur série), attention limitation en courant due à la maquette.

Ondulation en sortie

On suppose Vs=cte -> ondulation de courant dans L, on considère cette ondulation absorbée par C -> ondulation de tension aux bornes de C.

Rendement

76%

Fonction de transfert dynamique

On établit la fonction de transfert du hacheur série (modèle aux valeurs moyennes). On vérifie que le comportement correspond bien à ce qui a été calculé (essai indiciel et fréquentiel).


Montage Electrotech n°8

Structure en pont complet : fonctionnement en redresseur monophasé à modulation de largeur d\’impulsion, harmoniques sur le réseau.

Biblio :

  • Revue 3EI.

Plan

Intro :

  • Le but de ce montage est de faire de l\’absorption sinusoïdale sur le réseau afin de ne pas le polluer.

Principe

On met en forme la tension réseau de manière à s\’en servir comme référence pour asservir le courant autour de cette tension.

Boucle de courant

On réalise une boucle de courant (pour asservir le courant autour de icons.

Boucle de tension

On compare la tension de sortie avec la consigne de tension en sortie afin de déterminer Icons (consigne de courant), on ajoute un correcteur PI qui conpense le premier pole

Dimensionnement de l\’inductance et de la capacité

On à une inductane en entrée de montage, et une capc en parrallèle sur la charge.
On calcule l\’ondulation en considérant vr=ce et Vc=+ou- Vco.
De plus L*w*Ifond < Vr.

2 conditions -> dimensionnement de l\’inductance.

On considère que la capa absorbe toute l\’ondulation de courant -> on se donne une ondulation de tension -> valeur de la capa.

Visualisation des formes d\’ondes

Visualisation des harmoniques sur le réseau


Montage Electrotech n°9

Etude d\’un hacheur résonnant à un thyristor de puissance supérieure à 100W : principe, fonctionnement, réglage du transfert d\’énergie.

Biblio :

  • Férieux -Forest
  • Lavabre.

Plan

Principe et fonctionnement d\’un hacheur quasi-résonnant.

Principe : on substitue à l\’interrupteur commandé un interrupteur résonnant.
Formes d\’ondes (Théoriques (Détailler les 4 phases de fonctionnement). et expérimentales)
Observation des commutations douces. (mise en évidence à l\’aide de relevé à l\’oscillo.
Valeur moyenne de la tension de sortie du montage. La relation n\’est pas linéaire en alpha.

Transfert de puissance

Pmoy=*Ic.
Choix de lamba et C (induct et capa de l\’inter résonnant).
i(lambda)< Ith max -> lambda<…
t3(phase 3) >ti (tps de recouvrement inverse du thyristor) -> C>…
Limitation Fh (due au fait que la capa doit se décharger).

Hacheur à thyristor de synthèse

Il est réalisé à partir d\’un MOS. Un détecteur de courant et d\’un géné d\’impulsion rentrent dans une porte OU qui commande le MOS. (on a une doc complète de la maquette). Ce thyristor de synthèse à des commutations douces.
Comparaison entre thyristor réel et de synthèse dans le plan (v/i).


Montage Electrotech n°10

Onduleur à résonnance série : application au chauffage par induction, réglage de la puissance.

Biblio :

  • Férieux-Forest

Plan

Principe (Schéma R ramenée : pertes fer dues aux courants de Foucault dans la casserole).

Formes d\’ondes (pour différentes fréquences).

Visualisation dans le plan (Il,Vc)

Imperfections des interrupteurs

Les interrupteurs sont de type transist // diode -> Quand transist conduit Vrlc=E-2Rdson*i-2Vd
Quand les diodes conduisent ->Vrlc=E+2*Vd
Finalement écart de4Vd+2*Rd*i=4Vd (i=0 à la commutation).

Courbes Vr=f(I) pour différentes valeurs de la fréquence.

Réglage de la puissance

On règle la puissance en agissant sur la fréquence de commande.

Essai avec casserole

La résistance de la casserole se somme à celle des enroulement mais en plus elle dépend de la fréquence en sqrt(f)


Montage Electrotech n°11

Fonctionnement d\’un pont complet monophasé en onduleur à modulation de largeur d\’impulsion : formes d\’onde, harmoniques, réglage de la puissance.

Biblio :

  • Revue 3EI n°7

Plan

Différents types de MLI

Commande décalée.
MLI calculée (pas faite dans le montage).
MLI intersective (m=fp/fmod).
MLI intersective unipolaire. (Comparer les spectres avec la bipolaire)

Alimentation d\’une charge RL

Faire un analyse spectrale à chaque manip.

Role de la charge RL : filtre passe-bas
Influence de la profondeur de modulation r =ampl modulante/ ampl porteuse. Si r>1, de la distorsion apparait dans le spectre.
Influence de m : m élevé repousse les harmoniques et permet donc de les filtrer mieux par le circuit RL .

Bilan de puissance.
Le rendement décroit avec la fréquence (pertes par commutaions).
On peut controler la puissance en modifiant la profondeur de modulation pour r<1.

Mise en place d\’un filtre LC sur charge R en sortie.


Montage Electrotech n°12

Identification paramétrique électrique et mécanique d\’une MCC (de quelques kilowatts) en régime dynamique.

Biblio :

  • Modélisation et identification des processus. Vol 2 et Vol 3 (P Borne)

Plan

Intro

On travaillera avec une MCC à aimants permanents (utilisées en robotique en régime dynamique). On peut utiliser 3 méthodes pour choisir le modèle, le modèle de connaissances, le modèle boite grise et le modèle boite noire.

Modèle de la MCC

U=E+RI+Ldi/dt
J*d(omega)/dt=C-Cr-f(omega)
C=K*I et E=K*omega
Pas de RMI car pas de saturation grace à l\’entrefer du aux aimants permanents.

Mesure de R : essai volt-ampèremétrique à I nominal (en mettant une autre MCC en opposition).
Mesure de K, on entraine la MCC et on regarde la tension à vide à une vitesse donnée.
Mesure de f et Co : on fait des essais avec une résistance sur la MCC de charge -> courbe omega=g(I), C=Co+f*omega=KI.

Mesure de L : on fait un essai avec une fréquence de hachage élevée.
Mesure de J : On fait un essai de lacher sans charge ou alors on fait un essai d\’échelon sur I (attention a prendre l\’alim Metrix pour crt cstant) : J*d(omega)/dt=KImax-Co.

Asservissement par boucle de courant

On corrige le pole le plus faible à) l\’aide d\’un correcteur PI placé sur la boucle de commande du hacheur -> commande en couple.


Montage Electrotech n°13

Hacheur réversible en courant associé à une MCC à aimants : analyse des transferts d\’énergie, rendement.

Biblio :

Plan

Intro

  • On prendra un hacheur réversible en courant non réversible en tension (type un bras avec des diodes en anti-// ).
  • On prendra una charge active constituée par une MCC à courant constant (asservie grace au module d\’asservissement tout fait.

Bilan de puissance et rendement

Fonctionnement moteur

Faire l\’arbre des pertes : il est bouclé la MCC2 fourni au réseau si MCC1 est en moteur.
Calculer les pertes de la chaine.
Pertes hacheur.
Pertes Joule.
Pertes mécaniques.
Pertes fer.

Rendement=C*omega/(Palim).

Fonctionnement génératrice : idem dans l\’autre sens.

Annexe : Fonctionnement des interrupteurs dans les différents modes de fonctionnement

Si i reste négative ou positive : morceaux d\’exponantielles.
Si change de signe, discontinuités dues aux tensions de seuils.

Courbe omega=f(I) à rapport cyclique constant.
Courbe omega=g(I) à couple constant.


Montage Electrotech n°14

Fonctionnement réversible d\’un ensemble redresseur-MCC. Passage continu d\’un cadran à un autre.

Biblio :

  • Séguier-Notelet

Plan

Intro

  • Rappels sur la réversibilité, règle des 4 facteurs (quadran de fonctionnement, I, Ie, omega). Ici, on utilisera la réversibilité en tension seulement (pont à thyristor et MCC à aimants permanents).
  • On chargera la machine par une MCC de charge à courant et donc couple constant. On utilisera pour cela le module d\’asservissement du courant (ou on fera une boucle de courant).

Exploitation

=f(psi) : cosinus
omega=f(psi) : cosinus ou presque (E=k*phi*omega=-Ri.

=f(I1) : on a des droites de pente très faible.
Ce=f(omega) : KI=Ce=Cu+Co+f*omega : Co a un signe dépendant du sens de rotation.

Diagramme P(Q).On fait varier psi :
Psi < 90° : fonctionnement moteur : P=Palim = Cu+Co
Psi > 90° : fonctionnement moteur : P=Palim = Cu-Co (cercle de rayon plus faible).
Psi environ 90° : fonctionnement effet Joule.


Montage Electrotech n°15

Commande en couple d\’une MCC alimentée par un hacheur. Réglage de la boucle de courant.

Biblio :

  • Séguier-Notelet.
  • Actionneurs électriques (Grellet-Clerc).

Plan

Intro

  • L\’identification de la MCC va être faite de 2 manières dans ce montage. On utilisera un modèle de connaissance, puis un modèle boite noire.
  • Attention à prendre 2 acheurs ayant les même réversibilités (sinon inutile).
  • donner les limitations de l\’espace de travail dans le plan C-omega (limites physiques).

Identification des paramêtres du modèle de connaissance.

U=E+RI+Ldi/dt
J*d(omega)/dt=C-Cr-f(omega)
C=K*I et E=K*omega
Pas de RMI car pas de saturation grace à l\’entrefer du aux aimants permanents.

Mesure de R : essai volt-ampèremétrique à I nominal (en mettant une autre MCC en opposition).
Mesure de K, on entraine la MCC et on regarde la tension à vide à une vitesse donnée.
Mesure de f et Co : on fait des essais avec une résistance sur la MCC de charge -> courbe omega=g(I), C=Co+f*omega=KI.

Mesure de L : on fait un essai avec une fréquence de hachage élevée.
Mesure de J : On fait un essai de lacher sans charge ou alors on fait un essai d\’échelon sur I (attention a prendre l\’alim Metrix pour crt cstant) : J*d(omega)/dt=KImax-Co.

Modèle boite noire

On fait un essai harmonique, et on obtient le diagramme de Bode

Asservissement par boucle de courant

On corrige le pole le plus faible à l\’aide d\’un correcteur PI placé sur la boucle de commande du hacheur -> commande en couple.

Application : le simulateur de couple.

On impose le rapport cyclique et on fait varier le couple demandé par la MCC 2 -> variation de vitesse autour d\’une vitesse à C=0.


Montage Electrotech n°16

Machine synchrone couplée au réseau : caractéristiques et diagrammes de fonctionnement, réversibilité.

Biblio :

  • Séguier-Notelet

Plan

Le couplage

il faut égaliser les paramètres de la MS et ceux du réseau : fréquence statoriques, phase, valeur efficace des tensoins et ordre de successoin des phases.
Pour entrainer, on utilise une MCC avec un rhéostat de démarrage.
On couple à l\’aide d\’un interrupteur à lampes.

Fonctionnement de la MS couplée

MS en génératrice
Si on veut fournir de la puisance active au réseau, on diminue l\’excitation de la MCC (K augmente donc C augmente). Si on veut fournir de la puissance réative au réseau on augmente l\’excitation de la MS.
MS en moteur
La puissance synchronisante explique le fonctionnement du moteur synchrone, si la vitesse tend à augmenter, K diminue (MCC), et donc C diminue, vitesse diminue -> régulation.
Le moteur synchrone permet de régler le facteur de puissance par action sur l\’excitation.

Courbes de Mordey

Caractéristiques Ims=f(IexcMS) à tension et puissance utile constante.

Limite de stabilité statique.

P=3VE/X*sin(delta).
Stabilité si |delta| < Pi/2.

Limites de fonctionnement de la MS dans le plan PQ.


Montage Electrotech n°17

Identification des paramètres électriques et mécaniques d\’une MS non saturée. Prédétermination d\’un point de fonctionnement en moteur. Oscillations.

Biblio :

  • Machine Synchrone (Guilbert).
  • Séguier Notelet.

Plan

Identification

On utilise le modèle E+jLwI+RI=V en vectoriel
On détermine k pour E=KIe par un essai en génératrice à vide.
On détermine L par un essai en réactif pur (E=V+jwLI en scalaire).
On mesure R.
On mesure les paramètres mécaniques. (Cp=Co+alpha*Omega, J). Rq : on détermine ces caractériqtiques pour l\’ensemble du banc.

Prédétermination d\’un fonctionnement en charge.

On utilise comme charge la MCC chargée par une résistance de 50 Ohm.
Coté MCC : On détermine la puissance absorbée par la MCC, les pertes méca à la vitesse réseau -> puissance à fournir.
Coté MS : On se place à une exitation donnée, avec P donnée, -> le point de fonctionnement est fixé.
On vérifie.

Oscillations.

On reconstitue à l\’aide de Va, Vb, Vc, et teta e mesuré, l\’angle interne wt-teta e.
k*sin(wt-te)=2/3*(Va*cos(te)+Vb*cos(te-2Pi/3)+Vc*cos(te-4*Pi/3).
On cale l\’angle interne de manière à avoir 0 à vide.
On visualise les oscillations d\’angle interne au couplage.
-> Vérification avec l\’expression théorique de la période d\’oscillation. -> Role des amortisseurs de Leblanc.


Montage Electrotech n°18

MS autopilotée alimentée par un onduleur de tension. Influence du calage angulaire.

Biblio :

  • Séguier-Notelet.
  • Grellet-Clerc

Plan

Autopilotage

Récupération de E : E=omega*cos(p*(teta-calage)+Pi/2)
De là, on génère les consignes de courant décalées de psi avec E (il suffit d\’en générer 2 et la troisième est calculée par le module de commande) : commande du couple en E, I et psi.

Essais

On charge avec une MCC connectée à une charge résistive.
Courbe C=f(omega). plus on augmente la puissance consommée par la charge, plus omega diminue.

Etude d\’un passage de Is>0 à Is<0

On mets un échelon sur Is.
Phase 1 : moteur (fonctionnement normal).
Phase 2 : MS en génératrice (fct redresseur).
Phase 3 : MS en moteur : réaccèlère dans l\’autre sens.

Attention il faut un filtre LC en entrée du hacheur, la capa récuppère l\’énergie lors de la phase génératrice.


Montage Electrotech n°19

Bilan de puissance d\’une machine asynchrone triphasée à cage. Modes de fonctionnement.

Biblio :

Plan

Fonctionnement en moteur

Bilan de puissance (arbre de puissance).
Détermination expérimentale des pertes.
Pjs : mesure de Rs.
Pfer : essai au synchronisme (Pjr=0 -> Pfer=Pmas-Pjs).
Pmeca : Essai à vide (Pmeca=Pmas-Pjs-Pfer) a notr que Pjr négligeables.
Deuxième méthode, les pertes fer sont en U² -> essai à différentes U -> identification Pfer, Pméca (attention à ne pas avoir un glissement trop fort et donc V trop faible).
Essai en charge. On fait débiter la MCC sur le plan de charge. On relève, le glissement, en fonction de la puissance, le rendement en fct de la puissance. (pour mesurer le glissement, on utilise le stroboscope).

Fonctionnement en génératrice.

Bilan de puissance (on relève la puissance fournie par la MAS au réseau à g<0). Rendement, glissement.

Fonctionnement en mode frein.

Bilan de puissance. (arbre de puissance).
Essai de lacher, essai de freinage (inversion du sens des phases à tension réduite).


Montage Electrotech n°20

MAS triphasée à cage alimentée par un onduleur de tension : mise en évidence des caractéristiques à fréquence variable. Autopilotage.

Biblio :

Plan

Intro

Objectif : controle du couple de la MAS -> on part du schéma équivalent pour établir l\’expression du couple. On obtient une commande à flux ststorique constant -> commande en U/f=cte.
On utilise le variateur Eurotherm-Drive en U/f

Fonctionnement de la MAS a fréquence variable

Caractéristique U/f. La mesure de U se fait à l\’analyseur de spectre ou au voltmètre BP 150Hz. On trouve une caractéristique linéaire.
Caractéristique mécanique. (on peut tracer Cem en fct de omega).
Intérêt de la MLI analyseur de spectre sur le courant et la tension.

Autopilotage

On commande en fréquence rotorique le couple à flux statorique constant ->ws=wr+w, on connait w, on veut wr -> on a une commande sur ws. on récupère w à l\’aide de la tachy filtrée. Attention à la mise en forme et à l\’échelle du signal de sortie de tachy.


Montage Electrotech n°21

MAS triphasée à cage : détermination d\’un schéma équivalent et des caractéristiques de fonctionnement.

Biblio :

Plan

Détermination des paramètres du schéma équivalent

On détermine Rs par un essai volt-ampèremétrique.
Rf et Lu par un essai au synchronisme en soustrayant Rs*Is² à P.
Rr et lf par un essai à rotor bloqué en soustrayant Rs*Is² à P.

Courbes de couple, de cos(phi), et de |Is| en fonction de g

Mesures de g avec le stroboscope.

Prédétermination du point de fonctionnement en charge.

Vérification du point de fonctionnement.


Montage Electrotech n°22

MAS triphasée alimentée en monophasé. Démarrage. Caractéristiques. Influence du condensateur. Déclassement.

Biblio :

Plan

Identification des paramètre de la MAS

On mets en série 2 phases de la machine (a) et en série une phase et un condo (c). On place les 2 blocs en //
Il faut identifier La, Ra, ainsi que Lc, Rc.
Une fois ceci fait, on calcule C pour avoir quadrature des courants au démarrage. (champ tournant ellipsoïdal).

Comparaison du fct en cherge de la MAS tri et mono.

Caractéristique couple vitesse.

Visualisation des composantes inverses et directes du courant au rotor.

On utilise la MAS à rotor bobiné, démarrée en tri et à laquelle on débranche une phase.


Montage Electrotech n°23

Identification des impédances directes et inverses d\’une MAS pour une vitesse donnée. Vérification d\’un point de fonctionnement sous tension déséquilibrée.

Biblio :

Plan

Identification des paramètres du modèle direct

On détermine Rs par un essai volt-ampèremétrique.
Rf et Lu par un essai au synchronisme en soustrayant Rs*Is² à P.
Rr et lf par un essai à rotor bloqué en soustrayant Rs*Is² à P.

Identification des paramètres du modèle inverse.

On détermine Rs par un essai volt-ampèremétrique.
Rf et Lu par un essai au synchronisme en soustrayant Rs*Is² à P.
Rr et lf par un essai à rotor bloqué en soustrayant Rs*Is² à P.

En théorie : lir=ldr / Rir=Rdr / Lui=Lud

Alimentation sous tension déséquilibrée, comparaison modèle expérimentation.

On utilise un transfo triphasé avec 2 enroulement au secondaire sur 2 sorties, et un seul sur l\’autre.
V123 -> Vd/Vq -> Id/Iq -> I123 (transfo de fortescue).
On vérifie la théorie à l\’oscillo.