Les entraînements électriques (traité EGEM)

Marcel Jufer

Description

Un entraînement électrique adapté à une application doit prendre en compte tous les éléments de la chaîne constitutive. En premier lieu, l'organe entraîné doit être caractérisé de façon à pouvoir définir un cahier des charges adapté. Outre le moteur, les éléments constitutifs comprennent la transmission (entraînement direct, réducteur, transformation tournante-linéaire, cames, etc.), l'alimentation, la commande, les capteurs et les éléments de protection.
Une fois les composants essentiels définis, le moteur et la transmission peuvent être optimisés et dimensionnés de façon à obtenir le meilleur bilan énergétique, en particulier pour des régimes dynamiques. Pour le meilleur choix du moteur, outre le type le mieux adapté - synchrone auto-commuté, asynchrone, à courant continu, pas à pas - une approche corrélant dimensions du rotor et performances est proposée.
L'ensemble des chapitres de l'ouvrage Les entraînements électriques propose un inventaire et une caractérisation des composants, ainsi qu'une modélisation de l'ensemble, le tout constituant une méthodologie de conception d'un entraînement électrique.
Chapitre 1. Introduction - Composants d'un entraînement électrique. Chapitre 2. Organes entraînés. Chapitre 3. Transmission. Chapitre 4. Moteurs. Chapitre 5. Moteurs - Caractérisation. Chapitre 6. Conception globale d'un entraînement électrique. Chapitre 7. Echauffement et limites thermiques. Chapitre 8. Périphériques électriques. Chapitre 9. Périphériques électroniques. Chapitre 10. Capteurs. Chapitre 11. Entraînements directs. Chapitre 12. Entraînements intégrés. Bibliographie. Index. Symboles. Indices.

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 12 mars 2010
• Nombre de lectures: 104
• EAN13: 9782746240063
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Les entraînements électriques

© LAVOISIER, 2010 LAVOISIER 11, rue Lavoisier 75008 Paris www.hermes-science.com www.lavoisier.fr ISBN 978-2-7462-1893-2 Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une part, que les "copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective" et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d'exemple et d'illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs. Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, March 2010.

Les entraînements électriques

méthodologie de conception Marcel Jufer

Il a été tiré de cet ouvrage 15 exemplaires hors commerce réservés aux membres du comité scientifique, aux auteurs et à l’éditeur numérotés de 1 à 15

Les entraînements électriques Marcel Jufer fait partie de la série G ÉNIE ÉLECTRIQUE dirigée par René Le Dœuff et Jean-Claude Sabonnadière

T RAITE EGEM E LECTRONIQUE –G ENIE ELECTRIQUE –M ICROSYSTEMES

Le traité Electronique, Génie Electrique, Microsystèmes répond au besoin de disposer d’un ensemble de connaissances, méthodes et outils nécessaires à la maîtrise de la conception, de la fabrication et de l’utilisation des composants, circuits et systèmes utilisant l’électricité, l’optique et l’électronique comme support. Conçu et organisé dans un souci de relier étroitement les fondements physiques et les méthodes théoriques au caractère industriel des disciplines traitées, ce traité constitue un état de l’art structuré autour des quatre grands domaines suivants :

Electronique et micro électronique Optoélectronique Génie électrique Microsystèmes Chaque ouvrage développe aussi bien les aspects fondamentaux qu’expérimentaux du domaine qu’il étudie. Une classification des différents articles contenus dans chacun, une bibliographie et un index détaillé orientent le lecteur vers ses points d’intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi d’un guide pour ses réflexions ou pour ses choix. Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été choisis pour leur pertinence dans l’avancée des connaissances ou pour la qualité des résultats obtenus.

Table des matières

Chapitre 1. Introduction – Composants d’un entraînement électrique15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2. Composants d’un entraînement électrique . . . . . . . . . . . . . . . 16

Chapitre 2. Organes entraînés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Fonction de l’organe entraîné. . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Régime nominal ou de référence. . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Comportement transitoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Cahier des charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Données de base. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. Caractéristiques de réglage . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.3. Caractéristiques de démarrage et de freinage. . . . 2.4.4. Caractéristiques transitoires . . . . . . . . . . . . . . 2.4.5. Caractéristiques des éléments périphériques . . . . 2.4.6. Aspect thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.7. Contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.8. Liste type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre 3. Transmission29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Types de transmissions et caractérisation . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.1.1 . Transmissions tournantes-tournantes . . . . . . . . . . . . . . 29 3.1.2. Transmissions tournantes-linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.2. Résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

8 Les entraînements électriques

3.2.1. Caractérisation. . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Critères de choix . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Limites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Adaptation de vitesse . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Comportement dynamique . . . . . . . . . . . 3.4.1. Objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2. Equations dynamiques . . . . . . . . . . . 3.4.3. Constante de temps mécanique . . . . . 3.4.4. Accélération . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Couple pulsant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1. Objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2. Lissage des oscillations de vitesse . . . 3.5.3. Couple impulsionnel . . . . . . . . . . . . 3.6. Transfert de position . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1. Objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.2. Profil de vitesse . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre 4. Moteurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.1. Caractérisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2. Moteurs tournants et linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.3. Moteurs asynchrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.3.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.3.2. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.3.3. Caractéristiques de courant et de couple à fréquence constante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.3.4. Moteur à deux vitesses, couplage Dahlander . . . . . . . . . . 64 4.3.5. Caractéristiques de courant et de couple à fréquence variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.3.6. Moteur asynchrone à rotor bobiné . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4.3.7. Moteur asynchrone monophasé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.3.8. Domaines d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.4. Moteurs à courant continu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.4.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 4.4.2. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.4.3. Caractéristiques de courant et de couple. . . . . . . . . . . . . 74 4.4.4. Moteur à collecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.4.5. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.5. Moteurs synchrones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.5.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.5.2. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84