1 PRÉSENTATION
Dans ce chapitre, on s'intéresse aux techniques d'alimentation des moteurs à courant continu sans régulation de vitesse. (La régulation permet de maintenir une vitesse constante sur le moteur, même si le couple résistant varie, en ajustant automatiquement la valeur de la tension d'alimentation.)
1.1 RAPPELS
La vitesse de rotation d'un moteur dépend :
Le sens de rotation du moteur dépend :
2 ALIMENTATION DES MOTEURS À COURANT CONTINU
2.1 UN SENS DE ROTATION, VITESSE FIXELe schéma de principe donné ci-après permet une rotation du moteur dans un seul sens avec une vitesse unique.
la mise en marche du moteur est obtenue par l'interupteur K
Pour régler la vitesse du moteur, il faut agir sur la tension d'alimentation Vcc.
2.2 DEUX SENS DE ROTATION, VITESSE FIXE
Le schéma de principe donné ci-après permet une rotation du moteur dans les deux sens avec une vitesse unique.
l'inversion du sens de rotation peut être obtenue par un interupteur bipolaire à trois positions.
2.2.1 EXPLICATION DU FONCTIONNEMENT
Lorsque K est en position REPOS (position représentée sur le schéma) :
Lorsque K est en position 1, Um =
Lorsque K est en position 2, Um =
L'arrêt du moteur peut également être obtenu par des capteurs de position (détection de fin de course sur la partie opérative) :
Um Im
Vcc
K Explication du fonctionnement
- K ouvert :
- K fermé :
M
Symbole d'un capteur de position à contact 1 RT (Repos / Travail)
Exemples de capteurs :
COURS : LA COMMANDE MODULÉE DE LA CHAÎNE D'ÉNERGIE
B2. PROPOSER OU JUSTIFIER UN MODELE page 1 / 2
1 2 1 2
Im
Vcc K
M
Um2.3 UN SENS DE ROTATION AVEC VARIATION DE VITESSE (HACHEUR SÉRIE OU HACHEUR UN QUADRANT)
On utilise un montage similaire au I. L'interrupteur K est remplacé par un transistor :
2.3.1 ANALYSE DU FONCTIONNEMENT STATIQUE
La tension d'entrée peut prendre deux valeurs (0V et Vcc). Le transistor T fonctionne en régime de commutation (Bloqué / Saturé).
Compléter le tableau suivant en indiquant l'état du transistor T et la tension aux bornes du moteur pour chacune des valeurs de Ve :
2.3.2 CHRONOGRAMMES
La tension Ve est un signal carré. Quand le moteur est alimenté par Vcc le moteur tourne à une vitesse Ω. Quand le moteur n'est plus alimenté (transistor bloqué), il continue à tourner à la même vitesse (inertie). La vitesse est constante (si la durée de l'état bloqué du transistor est suffisament courte).
2.3.3 VITESSE DE ROTATION DU MOTEUR
La vitesse du moteur est liée à la valeur de la tension continue à ses bornes (valeur moyenne).
Pour le chronogramme de la tension aux bornes du moteur Um(t) ci-dessus : Umoy = α =
Pour obtenir une variation de la vitesse du moteur, on agit sur th et donc sur le rapport cyclique α du signal de commande :
si α augmente : si α diminue :
Remarques : La fréquence du signal de commande f = 1/T doit être suffisament élevée pour que le courant dans le moteur reste pratiquement constant.
La diode placée en parrallèle sur le moteur assure la continuité du courant dans le moteur lors de la phase de blocage du transistor. Elle est appelée diode de roue libre.
2.4 DEUX SENS DE ROTATION AVEC VARIATION DE VITESSE (HACHEUR QUATRE QUADRANTS)
Ce montage et son étude sont l'objet des TP sur les systèmes PILOTE AUTOMATIQUE, voiture radiocommandée et du TD sur les transistors en commutation.
M M
Im Im
Vcc Vcc
Ve
T T
Um
COURS : LA COMMANDE MODULÉE DE LA CHAÎNE D'ÉNERGIE
B2. PROPOSER OU JUSTIFIER UN MODELE page 2 / 2
Rapport cyclique :α
Umoy = . Vcc Vcc
Ve (V)
T
t 0
T/2 Vcc
Um (V)
T
t 0
T/2 th
α = th
T
Tension moyenne Umoy :
Umoy =
A
T
la valeur moyenne Umoy vaut : Remarque : pour un signal carré positif,
α
ou représente l'aire du signal
A
Ve (V) état de T
(bloqué / saturé)
Valeur de Um 0
Vcc
