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Variation de vitesse des moteurs
courant continu
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
1.1 Vue densemble ( daprs LEROY SOMMER )
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
Autre vue :Dtail des balais :
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
1.1 Vue densemble ( daprs LEROY SOMMER )
La machine comporte deux parties principales :
- une partie fixe :- une partie mobile :
le STATOR qui porte linducteur
Statorle ROTOR qui porte linduit
Rotor
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courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
1.2 Remarque
La machine courant continu est totalement rversible,
elle peut fonctionner indiffremment en moteur ou engnratrice.
nergie
lectrique
MOTEURnergie
mcanique
nergie
lectrique
nergie
mcaniqueGENERATRICE
OU
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1.3 Les diffrents types de moteurs courant continu
- Moteur excitation spare : linduit et linducteur sont aliments
par des sources spares
Mindu t u induit
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courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
1.3 Les diffrents types de moteurs courant continu
Moteur aimants permanents : linducteur est ralis avec des aimants
permanents. Moteur de faible puissance ( jusqu' 1 kW ) trs utilis en
robotique.
inducteur
induit
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courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu
1.3 Les diffrents types de moteurs courant continu
Moteur excitation srie : linduit et linducteur sont aliments par la
mme source de tension. Ce type de moteur prsente un trs fort couple
au dmarrage, il reste encore utilis dans certaines applications detraction lectrique.
Minduit
inducteur
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1 Prsentation de la machine courant continu1.4 Equations de fonctionnement du moteur courant continu ( rappel )
U
I
Avec :
E : force contre-lectromotrice ( V )
U : tension dalimentation de linduit ( V )
R : rsistance de linduit ( ; )
I : courant absorb par linduit ( A )
J : flux cr par linducteur ( Webers )
T : couple moteur ( Nm )
K et k sont des constantes de fabrication du moteur
U = E + R.I
E =K.n.J
n = (U R.I) / K.J
T = k.J.I
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courant continu
1 Prsentation de la machine courant continu1.5 Rglage de la vitesse des moteurs courant continu
n = (U R.I )/ K.J la rsistance de linduit R est trs faible, elle
peut tre nglige ; on obtient donc n = U / K.J
Si on alimente linducteur sous tension fixe le flux J est
constant, on voit que lon peut rgler la vitesse du moteur par
action sur la tension dalimentation de linduit U.
La vitesse est pratiquement proportionnelle la tensiondinduit.
Si on alimente linduit sous tension fixe, il est possible de
fonctionner en survitesse en diminuant le courant
dexcitation, donc le flux.
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courant continu
2 . Les dispositifs lectroniques utiliss pour la variation devitesse des moteurs courant continu
Redresseur
contrl
tension
variable
Hacheur
Fournit partir dun rseau
alternatif monophas ou
triphas, une tensionredresse de valeur moyenne
variable
Fournit partir dune sourcede tension continue fixe, une
source de tension
continue dont on
contrle la valeur moyenne.
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu3. Les types de variateurs
3.1 Variateurs non rversibles ou unidirectionnels
Ces variateurs ne permettent le transfert de lnergie que
dans le sens rseau variateur moteurcharge
Schma
rseau
R
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu3. Les types de variateurs
3.1 Variateurs non rversibles ou unidirectionnels
Si le groupe tournant prsente une forte inertie empchant son
arrt rapide, le temps de dclration devient parfois dterminant.
Un freinage darrt est ralis en dconnectant linduit du rseauet en reliant linduit sur une rsistance qui dissipera lnergie
emmagasine dans les masses en mouvement.
Mtro
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu3. Les types de variateurs
3.2 Variateurs rversibles ou bidirectionnels
Ces variateurs autorisent le transfert de lnergie dans les deux sens
rseau machine
Ces variateurs sont utiliss avec des charges entranantes ( cas du levage ), dansce cas le freinage est ralis par renvoi de lnergie sur le rseau.
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu3. Les types de variateurs
3.2 Variateurs rversibles ou bidirectionnels
MCC
=
UL1L2
L3
Le fonctionnement est possible dans les quatre quadrants grce
lutilisation dun deuxime pont complet mont en tte bche avec
le premier.
Schma:Pont A Pont B
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courant continu3. Les types de variateurs
3.2 Variateurs rversibles ou bidirectionnels
Analyse du fonctionnement
Quadrant 1 Pont A Redresseur
MCC
=U
L1
L2
L3Quadrant 2 Pont B Onduleur
Quadrant 3 Pont A Redresseur
Quadrant 4 Pont B Onduleur
MCC
=U
MCC
=U
L1
L2
L3
MCC
=U
L1L2
L3
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Variation de vitesse des moteurs
courant continu
4. Fonctionnement 4 quadrantsLes divers fonctionnements sont caractriss :
- par un fonctionnement en moteur: quadrants 1 et 3 ( le moteurfournit une
puissance mcanique )
- par une marche de freinage : quadrants 2 et 4 ( le moteurabsorbe une
puissance mcanique )