td redressement commande - Physique appliquee en STI
TD REDRESSEMENT COMMANDE. Exercice 1 : Au secondaire d'un
transformateur est branché un pont mixte qui alimente un moteur à courant
continu et à ...
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TD REDRESSEMENT COMMANDE
Exercice 1 :
Au secondaire d'un transformateur est branché un pont mixte qui alimente un moteur à courant continu et à aimants permanents ( voir figure ci-dessous ).
Inductance de lissage
du courant
Induit du moteur
Résistance r de visualisation
du courant
La tension d'alimentation du pont est sinusoïdale u ( t ) = Umax sin (t
Les diodes et les thyristors sont considérés comme des interrupteurs parfaits. L'inductance est supposée lisser parfaitement le courant ic( t ).
Quel type d'appareil, parmi la liste suivante choisiriez-vous pour mesurer la valeur moyenne Uc moy de uc ( t ) ? Ne donner qu'une seule réponse.
ampèremètre magnétoélectrique,
voltmètre numérique en position DC,
voltmètre numérique en position AC.
On relève les oscillogrammes de la tension redressée uc( t ) et de la tension aux bornes d'une faible résistance r permettant la visualisation du courant ic( t ) voir figure ci-dessous
Calibre voie 1 : 10V / div
Calibre voie 2 : 2OmV / div
Base de temps : 2ms / div
Attention au réglage du zéro de l'oscilloscope, il n'est pas au milieu mais en bas de l'oscillogramme !!!
Indiquer quel point ( parmi les points A, B, C et D de la figure représentant le schéma électrique du pont redresseur ) est connecté à chacune des trois entrées Yl ( voie 1 ), Y2 ( vole 2 ) et M ( masse ) de l'oscilloscope.
A partir de l'oscillogramme de uc ( t ), déterminer la période de u ( t )
Calculer l'amplitude Umax de u ( t )
Déterminer le retard ( à l'amorçage ainsi que (, l'angle de retard correspondant.
Calculer l'intensité moyenne Imoy de ic( t ) sachant que r = 0,1.(.
On sait que pour ce pont mixte la valeur moyenne de la tension uc( t ) est donnée par la relation :
EMBED Equation.3
Calculer la valeur moyenne Uc.moy de uc( t ) pour ( = ( / 5.
Quel est l'intérêt, pour le moteur, de pouvoir faire varier l'angle de retard ( ?
La charge de la batterie daccumulateurs.
Pour recharger la batterie on utilise un montage dont le schéma de puissance est le suivant :
Linductance de la bobine est suffisante pour que lintensité du courant IC soit constante.
On règle langle de retard à lamorçage (0 = (/4. Tracer lallure de la tension uC
La valeur moyenne de la tension uC est donnée par lexpression :
EMBED Equation.3 où US est la valeur efficace de la tension uS.
on donne Us = 300 V.
Déterminer la valeur efficace US de la tension uS.
Quel appareil de mesure peut-on utiliser pour mesurer la valeur efficace de la tension uS ? (Préciser le nom et le type).
Déterminer le rapport de transformation du transformateur qui est connecté au réseau 220 V, 50 Hz.
La charge de la batterie dure 8 h. Le courant est constant et a pour intensité Ic = 20 A ; la tension a pour valeur UB = 300 V.
Déterminer lénergie électrique ( en kWh ) reçue par la batterie lors de la charge.
Le prix du kWh est estimé à 0,35 F. Calculer le prix de la charge ( ce qui correspond à une autonomie du véhicule denviron 100 km ).
Exercice 3 :
La charge du pont est constituée dun moteur en série avec une inductance pure L de valeur suffisante pour que le courant i soit pratiquement constant.
La tension dentrée du pont est : EMBED Equation.3
Les impulsions sur les gâchettes des thyristors sont périodiques et synchronisées sur le réseau, de façon que langle de retard ( ðpar rapport à la tension u2 soit égal à EMBED Equation.3rad.
Construire la courbe représentative de la tension u aux bornes de la charge (sortie du pont), et graduer les axes. Quelle est, en secondes, la période de u ? et en radians?
Quels dispositifs peut-on utiliser pour visualiser à l oscilloscope l allure du courant i(t)?
Calculer la valeur moyenne de la tension u, donnée par la formule EMBED Equation.3EMBED Equation.3
Que devient lorsque l on fait varier ( ð?
Dans quel but alimente-t-on le moteur par lintermédiaire dun redresseur commandé ?
Quel type de voltmètre utilise-t-on pour mesurer ? Et la valeur efficace U ?
Exercice 4 :
Une sonde de courant de sensibilité 100 mV/A est utilisée pour visualiser à loscilloscope le courant ic dans la charge. Simultanément une sonde différentielle (S.D.) réductrice de rapport 1/20 est utilisée pour visualiser la tension uc aux bornes de la charge.
Loscillogramme obtenu est représenté ci-après.
La charge du pont redresseur est constituée de linduit dun moteur à courant continu à excitation séparée et dune bobine de lissage considérée comme parfaite.
La force électromotrice E du moteur est proportionnelle à la fréquence de rotation :
E=0,37n (E en V et n en tr/min).
La résistance de linduit du moteur est R = 120 m¿ÀÄV W X a d i j k ö ÷ c
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