MACHINES Á COURANT CONTINU

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1 MACHINES Á COURANT CONTINU

2 MACHINES Á COURANT CONTINU
OBJECTIFS : Déterminer le rôle des éléments constitutifs Analyser les modes de fonctionnement Choisir un moteur et son modulateur d’énergie

3 MACHINES Á COURANT CONTINU
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

4 1- DOMAINE D’UTILISATION
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. 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

5 1- DOMAINE D’UTILISATION
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) 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

6 2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- FONCTIONNEMENT MOTEUR Principe : Tout se passe comme si un conducteur placé dans un champ magnétique d’axe fixe et parcouru par un courant été soumis à une force électromagnétique (force de Laplace). La direction et le sens de cette force sont donnés par la règle des trois doigts de la main droite. Règle : Majeur champ Magnétique Index Intensité du courant Pouce Poussée (force) S N N + - S 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

7 2- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
1- FONCTIONNEMENT GÉNÉRATEUR Principe : 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 est donné par la règle des trois doigts de la main gauche S N N + - S 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

8 3- CONSTITUTION 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur
5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

9 3- CONSTITUTION Circuit magnétique rotorique Inducteurs principaux
Ventilateur flasque Bobinage inducteur Balais Bobinage induit Boîte à bornes Collecteur Inducteur auxiliaire 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

10 Inducteurs 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.

11 Inducteurs 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.

12 Inducteurs 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.

13 Inducteurs 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.

14 Bobinage Inducteur Fonction : Alimenté en courant continu, il crée le champ inducteur.

15 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.

16 Inducteur auxiliaire Fonction : améliorer la commutation
Constitution : noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus important que pour un pôle principal.

17 Inducteur auxiliaire Fonction : améliorer la commutation
Constitution : noyau massif très étroit avec un entre fer trois fois plus important que pour un pôle principal.

18 Inducteur auxiliaire ω I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, ω

19 Inducteur auxiliaire I ω I/2 I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, ω I/2 I/2 Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif) I

20 Inducteur auxiliaire I ω I/2 I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, Puis il s’inverse brutalement e = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique ω I/2 I/2 Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif) I

21 Inducteur auxiliaire I ω I/2 I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, Puis il s’inverse brutalement e = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique ω I/2 I/2 Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif) Solution : il faut inverser le sens du courant et pour cela commuter sous l’influence du pôle suivant. On utilise un pôle artificiel. I

22 Inducteur auxiliaire I ω I/2 I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, Puis il s’inverse brutalement e = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique ω I/2 I/2 Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif) Solution : il faut inverser le sens du courant et pour cela commuter sous l’influence du pôle suivant. On utilise un pôle artificiel. I

23 Circuit 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.

24 Circuit 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.

25 Bobinage 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.

26 Bobinage induit clavette conducteur Ruban imprégné Carton isolant
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.

27 Balais

28 Balais 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.

29 Balais 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.

30 Balais 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.

31 Collecteur

32 Collecteur 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.

33 Collecteur 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.

34 Collecteur ailette induit isolant lame arbre
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. lame arbre isolant ailette 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.

35 4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
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 angulaire U : E : Ra : I : P : a : N : n : φ : Te : Ω : 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

36 4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
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 = cste i = cste φ = cste U = cste i = cste φ = cste U = cste i = cste φ = cste n = n = U-RaI/(P/a)Nφ De la forme y = a.x + b Te = Te = (p/a)(30/∏)NφI De la forme y = a.x Te = Te = k(U-Nnφ) De la forme y = a.x + b 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

37 4- CARACTÉRISTIQUES MOTEUR
2 – Excitation série φ = f(I) variable avec la charge n tr/mn I (A) Te Nm I (A) Te Nm n (tr/mn) U = cste U = cste U = cste n = n = U-RaI/(P/a)Nφ Allure proche de l’hyperbole Si I = 0 φ = 0 n = ∞ fonctionnement à vide impossible Te = Te = (p/a)(30/∏)NφI allure proche de la parabole Rq : Id important Ted très important 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

38 5- DÉMARRAGE 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 = 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

39 5- DÉMARRAGE 2 – Solutions Résistances additionnelles + U Mcc -
Augmentation progressive de la tension d’alimentation U + - Mcc 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

40 6- FREINAGE 1 – Freinage rhéostatique Mcc Rh
Fonctionnement en génératrice à excitation séparée débitant Sur une résistance. 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

41 6- FREINAGE 2 – Freinage par récupération
Principe : l’énergie de freinage est restituée au réseau d’alimentation Problème : I I E Ra + - U E Ra + - U Moteur Générateur E < U E > U 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

42 6- FREINAGE 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. 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

43 6- FREINAGE Fonctionnement dans les quatre quadrants Freinage AV
Couple T Vitesse n (ω) Freinage AV P = Tω T<0 ω>0 P<0 P = Tω T>0 ω>0 P>0 Moteur AV Q1 Q2 Q3 Q4 n>0 AV n>0 AV T<0 T>0 T<0 T>0 P = Tω T<0 ω<0 P>0 P = Tω T>0 ω<0 P<0 n<0 AR n<0 AR Moteur AR Freinage AR 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

44 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) Deux phases de fonctionnement : De 0 à nnominale (fonct. à T=cste) Pour n > nnominale (fonct. à P=cste) 1 – Principe : action sur U induit I est maintenu constant Te = EI Ω n tr/mn U (A) i = cste φ = cste n = U – RI (p/a)NΦ 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

45 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension U + - Mcc Uc K K Uc t Allure de Uc en fonction du temps 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

46 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension Rapport cyclique a temps de conduction période t1 T a = = Uxt1 T Calcul de Uc Uc = = axU Uc = axU Uc t Allure de Uc en fonction du temps T t1 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

47 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 2 – Alimentation par hacheur abaisseur de tension Remarque : K interrupteur électronique Transistor Mos Fet (petite puissance) Transistor bipolaire et IGBT (moyenne puissance) Thyristor et GTO (forte puissance) U + - Mcc U + - Mcc Transistor bipolaire GTO IGBT : Insuled Gate Bipolar Transistor GTO : Gate Turn Off thyristor 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

48 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Principe U~ A K G Uc Charge résistive Composant électronique de puissance utilisé: Le Thyristor 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

49 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Principe Thyristor Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk Blocage:Iak ≈ 0 Uc Ic t Ugk Remarque : De façon à améliorer les performances du système, les thyristors peuvent être câblés en pont. U~ θ Θ angle de retard à la conduction 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

50 Mcc 7- VARIATION DE VITESSE Th1 Th2 D1 D2 Dr Uc U~
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont mixte : pont mixte monophasé PD2 Mcc Th1 Th2 D1 D2 Dr Uc U~ 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

51 Montage non réversible, interdit un freinage par
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont mixte : pont mixte monophasé PD2 Thyristor Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk Blocage:Iak ≈ 0 Uc Ic t Ugk U~ Mcc Th1 Th2 D1 D2 Dr Uc E Montage non réversible, interdit un freinage par récupération U~ θ Θ angle de retard à la conduction 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

52 Fonctionnement Moteur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Mcc Th1 Th3 Th2 Th4 Uc U~ Fonctionnement Moteur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

53 Fonctionnement Moteur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 i Uc Th1 Th2 Mcc + U~ - Th3 Th4 Fonctionnement Moteur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

54 Fonctionnement Moteur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Th2 Th4 i Uc Th1 Mcc - U~ + Th3 Fonctionnement Moteur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

55 Fonctionnement Générateur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Mcc Th1 Th3 Th2 Th4 Uc U~ Fonctionnement Générateur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

56 Fonctionnement Générateur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Uc Th1 Th2 Mcc - i U~ + Th3 Th4 Fonctionnement Générateur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

57 Fonctionnement Générateur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Uc Th1 Th2 Mcc + i U~ - Th3 Th4 Fonctionnement Générateur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

58 Fonctionnement Générateur
7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 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. Fonctionnement Générateur 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

59 Mcc 7- VARIATION DE VITESSE U~
A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Pont tous thyristors : pont monophasé PD2 Mcc U~ 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

60 7- VARIATION DE VITESSE B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante) 1 – Principe : 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 = cste I = In U-RI p/aNΦ n = Seule solution pour augmenter n : Diminuer Φ FONTIONNEMENT EN DÉSEXCITATION 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

61 Mcc 7- VARIATION DE VITESSE U~
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante) 2 – Réalisation n (tr/mn) T (Nm) Mcc U~ pont1 pont2 Caractéristique externe 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 Zone 1 Pont 1 Couple constant Zone 2 Pont 2 Puissance constante nn nmax 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

62 FIN

63 Mcc 7- VARIATION DE VITESSE U~
B : n > nnominale (fonctionnement à puissance constante) 2 – Réalisation Mcc U~ pont1 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 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

64 n (tr/mn) T (Nm) Caractéristique externe Zone 1 Pont 1 Couple constant Zone 2 Pont 2 Puissance constante nn nmax

65 5- DÉMARRAGE I ω I/2 I/2 I 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution
4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

66 5- DÉMARRAGE I ω I/2 I/2 I 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution
4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n

67 Inducteur auxiliaire I ω I/2 I/2 I Problème :
Un courant circule dans la spire, Puis il s’inverse brutalement e = -Ldi/dt très grand, la surtension provoque un arc électrique ω I/2 I/2 Pendant la commutation, il est maintenu dans le même sens (effet inductif) Solution : il faut inverser le sens du courant et pour cela commuter sous l’influence du pôle suivant. On utilise un pôle artificiel. I

68 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 2 3 7 4

69 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 2 3 7 4

70 7- VARIATION DE VITESSE A : De 0 à nnominale (fonctionnement à couple constant) 3 – Alimentation par redresseur commandé Principe Thyristor Conduction:Uak > 0 et impulsion en Ugk Blocage:Iak ≈ 0 Uc Ic t Ugk E U~ θ Θ angle de retard à la conduction 1- Utilisation 2-Principe 3-Constitution 4- Moteur 5-Démarrage 6-Freinage 7-Variation n