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Atelier : Hacheur série
Labo : Commande machine
Hacheur série (dévolteur)
TP N°5
1.
But de la manipulation :
Analyse le fonctionnement d’un hacheur série pour charge résistif :
•
Représenter l’évolution de la tension et du courant à la sortie du convertisseur pour
une charge résistif ;
•
Analyser l’évolution de courant et tension des semi-conducteurs.
Analyse le fonctionnement d’un hacheur série pour charge actif moteur à courant
continu à excitation indépendante :
2.
•
Analyser l’évolution de la tension et du courant à la sortie du convertisseur ;
•
Analyser l’évolution de courant et tension des semi-conducteurs.
Rappelle théorique :
La figure ci-dessous présente le schéma de principe d’un hacheur dévolteur. Il comporte un
interrupteur commandé à l’amorçage et au blocage (transistor bipolaire, IGBT,…) et un
interrupteur à amorçage naturel (diode).
Schéma de principe d’un hacheur dévolteur
T est la période de commutation de l’interrupteur commandé et tc est le temps de sa
conduction durant une période de commutation.
Chaque période T comporte deux étapes :
• L’interrupteur de puissance conduit. La diode dans ce cas est polarisée en inverse, elle est
donc bloquée. Cette étape dure de 0 à tc ;
(tc = .T, avec . le rapport cyclique compris entre 0 et 1).
•
L’interrupteur de puissance est bloqué et la diode devient passante. Cette étape dure de
tc = .T à T.
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3.
Labo : Commande machine
Matériels utilisés :
•
Rack EP460 :
•
Pupitre de commande et du paramétrage :
Le pack EP460 permet l’étude :
•
Des hacheurs :
-
Série ;
-
Réversible en tension ;
-
Réversible en courant ;
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•
3.1.
Labo : Commande machine
Quatre quadrants ;
Quatre quadrants +E / 0 / -E,
Des onduleurs :
-
Pleine onde à commande décalée et à fréquence fixe ;
-
Pleine onde à commande décalée et à fréquence variable ;
-
M.L.I. +E /-E ;
-
M.L.I. +E/0/-E
Description :
3.1.1.
Rack de puissance EP 460 000 :
Le synoptique ci-dessous représente la face avant du rack EP460000
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Labo : Commande machine
Le rack est équipé de sondes de courant pour mesurer des courants à différents endroits
dans le pont. Le gain des sondes de courant est de 100 mV/A.
3.1.2.
Pupitre de commande EP 461 000 :
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L’entrée de commande externe doit être comprise entre 0 et +3V. Une tension de 0V
correspond à un rapport cyclique de 0%, et +3V correspond à un rapport de 100%.
3.2.
Matériel recommandé :
• Table électrotechnique avec alimentation variable monophasée, triphasée et continue
variables, alimentation continue pour excitation des moteurs et génératrices
ex : table LABEC CM8-15D ;
• Groupe moteur génératrice CC 1,5 KW à excitation séparée sur chaises support à roulettes
ex : Réf LEROY SOMER moteur MS100, génératrice MSC4L ;
• Un Plan charge résistif LABEC PC02L ;
• EP460B ensemble rack d’étude des ponts hacheur onduleur monophasé avec ses
accessoires ;
• Un voltmètre continu 500 Vdc ;
• Deux ampèremètres 0/15 A AC/DC ;
• Oscilloscope numérique ex : FLUKE 196, pince ampère métrique ex LEM PR30.
3.3.
Structure des menus :
• Pour se déplacer dans les différents menus, il faut utiliser les 2 touches noires et la touche
bleue du pupitre ;
• La touche bleue permet de valider un paramètre et de passer au menu suivant ;
• Les 2 touches noires permettent de modifier la valeur d’un paramètre.
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4.
Labo : Commande machine
Manipulation :
4.1.
Hacheur série débitant sur une résistance R :
4.1.1.
Câbler le matériel comme indiqué sur le schéma suivant en adoptant comme charge une
résistance R :
4.1.2.
Visualiser sur l’oscilloscope et relever pour Icmoy donné et pour α = 0.5 :
uc(t) ; ic(t) ; vt(t) ; is(t) ; vd(t) et id(t)
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4.1.3.
4.2.
Labo : Commande machine
Interpréter les résultats :
Hacheur série débitant sur charge RL :
4.2.1.
Câbler le matériel comme indiqué sur le schéma suivant en adoptant comme charge une
résistance R en série avec une inductance L :
4.2.2.
Visualiser sur l’oscilloscope et relever pour Icmoy donné et pour α = 0.5 :
uc(t) ; ic(t) ; vt(t) ; is(t) ; vd(t) et id(t)
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4.2.3.
4.3.
Labo : Commande machine
Interpréter les résultats :
Hacheur série débitant sur un moteur à courant continu à excitation indépendante :
Câbler le matériel comme indiqué sur le schéma suivant :
4.3.1.
Visualiser sur l’oscilloscope et relever pour Icmoy donné et pour α = 0.5 :
uc(t) ; ic(t) ; vt(t) ; is(t) ; vd(t) et id(t)
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5.
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Conclure :
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