• ASSERVISSEMENT EN VITESSE D'UN MOTEUR A COURANT CONTINU PARTIE 2 : ASSERVISSEMENT REGULATION DE VITESSE DU MOTEUR

Asservissement en vitesse d'un moteur à courant continu : partie 2 -1-

Mathématique Spéciale TSI, Lycée Léonce Vieljeux, La Rochelle. Edition du 07/12/2005, mise à jour 30/10/04 (asservissement en vitesse P2.doc).

ASSERVISSEMENT EN VITESSE D'UN MOTEUR A COURANT CONTINU PARTIE 2 : ASSERVISSEMENT REGULATION DE VITESSE DU MOTEUR

Moteur à aimants permanents PARVEX N°=291 785 Un= 45,6V

In=3A Nn=3000tr/mn

Génératrice tachimétrique N°=885456 V/tr/mn=6mV

MOTEUR

• Résistance de l'induit R = 3,48 Ω

• Inductance de l'induit L = 8,9 mH

• Constante de FEM et de couple : Km=0,11Wb/rad

• Inertie de l'induit J = 4 ,42 10^-5 Kgm²

• Coefficient de moment de frottement sec négligé,

• Coefficient de moment de frottement visqueux négligeable

CHARGE

• Coefficient de moment de frottement visqueux : fC

• Inertie de la charge J = 10 10^-4 Kgm²

• Coefficient de frottement sec négligeable

• Fonction de transfert du moteur

(

)(

)

2

1 1

avec

1 ^C. 1 1 ^C

L J

U Km f R j j R f

Km

δ δ

δ ω δ ω

Ω = = =

+ + +

1. On réalise le montage figure 1. P est réglé à 0. Déterminer r4/r3 de façon à avoir Vs= Ve+V’.

2. On veut pour Ve = ±10V →Ω≅±Ωn. En supposant une amplification statique infinie dans la chaîne directe, quel doit être la valeur de la constante statique dans la boucle de retour ? Soit K1 cette constante (A.N.).

3. Justifier le croisement des fils de la GT figure 1.

4. Déterminer r1/r2 de façon à avoir V+=0 pour Ve=10V et Ω = Ωn.

5. Déterminer l’expression générale Vs/(Ve+V’) (avec P) : Soit A1 cette expression.

6. Donner le schéma opérationnel du montage : entrée Ve, sortie Ωs. Même chose pour entrée Ωe, sortie Ωs. Par la suite on ne considère que ce système.

7. Calculer la FTBO du système pour P = 0 (faire l'application numérique).

8. Tracer le diagramme de Bode de la FTBO du système pour P = 0.

9. Calculer la FTBF du système pour P = 0 (application numérique).

G T

A^op1 Vs/Ve=Kh=4,56

+ - Ve

Ve=+/-10V

Um P

(A)

-

r +

r 1 r

r

V'

Hacheur

r 2

Vgt

Mc c

s

r3 r4

Vs

Ω

Ωe

Ωe=+/−Ωn

a b

Figure 1 : Schéma d'un système d'asservissement de vitesse.

10. Aspect asservissement : calculer la valeur de l’erreur statique (Ωe - Ωs) / Ωe (P=0, moteur en charge).

11. Aspect régulation : calculer la variation de vitesse statique (Ω0 - Ω1) / Ω0 avec Ω1 vitesse en charge (P=0).

1 0^-1 1 0⁰ 10¹ 10² 10³ 10⁴

-30 -60 -90 -1 20 -1 50 -1 80 0

(ra d/s ec)

Phase deg

1 0^-1 1 0⁰ 10¹ 10² 10³ 10⁴

-1 00 -50 0 50

Gain dB