Ats genie electrique 2001

Description

Concours ATS Génie électrique session 2001Etude d’un asservissement de vitesseRecommandation : l’énoncé est relativement long et il est vivement conseillé de le lire complètement avant dedébuter. Les réponses à de nombreuses questions sont très simples et ne nécessitent aucun calcul.Présentation générale.Un asservissement de vitesse est réalisé en utilisant une machine à courant continu pilotée par un hacheur quatrequadrants. La figure 1 présente l’ensemble du dispositif où W désigne la vitesse angulaire de rotation (en rd/s).figure 1Redresseur Filtre Hacheur Machine à Capteur deréseau u u us 0 mà diodes quatre courant vitessequadrants continuucu urAsservissementde vitesseLe problème se décompose en quatre parties indépendantes et d’inégales longueurs et difficultés :I. alimentation du hacheur,II. étude du hacheur,III. étude de la réversibilité,IV. asservissement de la vitesse.Remarque préliminaire : la valeur moyenne de la tension aux bornes d’une bobine,alimentée en régime permanent périodique, est toujours nulle.I. Alimentation du hacheur.Cette alimentation est réalisée à partir du réseau monophasé de fréquence f et de valeur efficace U au moyenr rd’un pont de diodes et d’un filtre du second ordre composé d’une bobine d’inductance L et d’un condensateur descapacité C. La figure 2 suivante précise les notations utilisées où le courant I « sortant » de ce filtre est supposés cconstant.On supposera la conduction du pont continue, ...

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Extrait

Concours ATS

Génie électrique

session 2001

- page 1 -

Etude d’un asservissement de vitesse

Recommandation

: l’énoncé est relativement long et il est vivement conseillé de le lire complètement avant de

débuter. Les réponses à de nombreuses questions sont très simples et ne nécessitent aucun calcul.

Présentation générale.

Un asservissement de vitesse est réalisé en utilisant une machine à courant continu pilotée par un hacheur quatre

quadrants. La figure 1 présente l’ensemble du dispositif où

Ω

désigne la vitesse angulaire de rotation (en rd/s).

figure 1

Ω

Redresseur

à diodes

Filtre

u

s

u

0

u

m

Hacheur

quatre

quadrants

Hacheur

quatre

quadrants

Machine à

courant

continu

Capteur de

vitesse

Asservissement

de vitesse

u

c

u

Ω

u

r

réseau

Le problème se décompose en quatre parties indépendantes et d’inégales longueurs et difficultés :

I. alimentation du hacheur,

II. étude du hacheur,

III.étude de la réversibilité,

IV. asservissement de la vitesse.

Remarque

préliminaire

: la valeur moyenne de la tension aux bornes d’une bobine,

alimentée en régime permanent périodique, est toujours nulle.

I.

Alimentation du hacheur.

Cette alimentation est réalisée à partir du réseau monophasé de fréquence f

r

et de valeur efficace U

r

a

u

m

o

y

e

n

d’un pont de diodes et d’un filtre du second ordre composé d’une bobine d’inductance L

s

et d’un condensateur de

capacité C

s

. La figure 2 suivante précise les notations utilisées où le courant I

c

« sortant » de ce filtre est supposé

constant.

On supposera la conduction du pont continue, le courant i

s

n

e

s

’

a

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