Entraînements à courant continu
368 pages
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Entraînements à courant continu

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Description

Caractéristiques mécaniques des moteurs et des machines entraînées. Modélisation des éléments de l'entraînement : moteur, convertisseur statique, transducteur et régulateur. Convertisseurs statiques : contraintes associées à l'alimentation des moteurs, structures, caractéristiques de fonctionnement, critères de choix, semi-conducteurs de puissance et circuits de protection. Asservissement et compréhension des boucles de régulation d'un entraînement. Nombreux exemples.

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 01 janvier 1987
Nombre de lectures 5
EAN13 9782760520561
Langue Français
Poids de l'ouvrage 3 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,0020€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Exrait

ENTRAÎNEMENTS À COURANT CONTINU
Géza JOGS Edward D. GOODMAN
ENTRAÎNEMENTS
À COURANT CONTINU
en collaboration avec Jude Levasseur professeur au Collège André-Laurendeau
1987 Presses de l'Université du Québec Case postale 250, Sillery, Québec G1T 2R1
Le Fonds F.C.A.R. pour l'aide et le soutien à la recherche a accordé une aide financière pour la rédaction et l'édition de cet ouvrage, dans le cadre de sa politique visant à favoriser la publication en langue française de manuels et de traités à l'usage des étudiants de niveau universitaire.
Couverture: JocelyneFOUCHER
ISBN 2-7605-0456-5
Tous droits de reproduction, de traduction et d'adaptation réservés ©1987 Presses de l'Université du Québec
Dépôt légal — 3e trimestre 1987 Bibliothèque nationale du Québec Bibliothèque nationale du Canada Imprimé au Canada
Table des matières
Liste des principaux symboles et indices................................................... XIII
Avant proposXV ................................................................................................. Chapitre 1 Considérations générales sur l'asservissement des machines électriques ....1 1.1 Introduction ...................................................................................................1 1.1.1 Généralités .........................................................................................1 1.1.2 Définition d'un entraînement ..............................................................2 1.2 Asservissement des machines électriques .....................................................3 1.2.1 Commande en boucle ouverte ............................................................3 1.2.2 Commande en boucle fermée .............................................................4 1.2.3 Plan d'étude ........................................................................................5 Chapitre 2 Machines à courant continu .............................................................................7 2.1 Introduction ...................................................................................................7 2.2 Caractéristiques mécaniques d'un groupe moteur-machine entraînée ......................................................................................................8 2.2.1 Couple et puissance d'une machine ....................................................8 2.2.2 Couples résistants ...............................................................................9 2.2.3 Couples moteurs ...............................................................................11 2.2.4 Point de fonctionnement ..................................................................11 2.2.5 Zones de fonctionnement du moteur — plan vitesse — couple .........................................................................12 2.2.6 Régime dynamique ..........................................................................12 2.2.7 Cas particuliers du régime dynamique .............................................15 2.2.8 Moment d'inertie de masses tournantes ...........................................16 2.2.9 Effet des engrenages sur l'inertie .....................................................18 2.3 Caractéristiques mécaniques des machines à courant continu ....................18 2.3.1 Expression générale du couple .........................................................18 2.3.2 Moteur à excitation séparée ou shunt ...............................................20 2.3.3 Moteur série .....................................................................................21 2.3.4 Moteur à aimant permanent .............................................................23 2.3.5 Comparaison des caractéristiques mécaniques ................................23
VIII
TABLE DES MATIÈRES
2.3.6 Réglage de la vitesse d'un moteur ...................................................24 2.3.7 Zones de fonctionnement d'un moteur ............................................28 2.3.8 Choix d'un moteur ...........................................................................28 2.4 Fonctions de transfert des machines à courant continu..............................33 2.4.1 Généralités ......................................................................................33 2.4.2 Caractéristiques d'une génératrice ...................................................34 2.4.3 Fonctions de transfert d'une génératrice ..........................................36 2.4.4 Fonctions de transfert d'un moteur ..................................................38 2.4.5 Réglage de vitesse par l'induit .........................................................41 2.4.6 Réglage de vitesse par l'excitation ..................................................47 2.4.7 Réglage du courant d'induit ............................................................48 2.4.8 Cas des moteurs à excitation série ..................................................49 Exemples ........................................................................................................50 Chapitre 3 Convertisseurs de puissance........................................................................97 3.1 Introduction ...............................................................................................97 3.2 Caractéristiques et définition du convertisseur .........................................98 3.2.1 Généralités ......................................................................................98 3.2.2 Alimentation d'un inducteur .......................................................... 100 3.2.3 Alimentation d'un induit ............................................................... 102 3.2.4 Inversion du sens de rotation ........................................................ 104 3.3 Types de convertisseurs .......................................................................... 106 3.3.1 Généralités .................................................................................... 106 3.3.2 Convertisseurs rotatifs .................................................................. 106 3.3.3 Convertisseurs statiques ................................................................ 108 Chapitre 4 Convertisseurs de type alternatif — continu............................................ 111 4.1 Introduction ............................................................................................. 111 4.2 Montages monophasés ............................................................................ 112 4.2.1 Montage à voie simple : diodes ..................................................... 112 4.2.2 Montage à voie simple: thyristors ................................................. 114 4.2.3 Caractéristique entrée-sortie ......................................................... 116 4.2.4 Puissance et facteur de puissance .................................................. 116 4.2.5 Chutes de tension .......................................................................... 118 4.2.6 Commutation ................................................................................. 119 4.2.7 Chute de tension due à la commutation ........................................ 120 4.2.8 Caractéristiques en charge ............................................................ 122 4.2.9 Fonctionnement en onduleur ......................................................... 123 4.2.10 Conduction discontinue ............................................................... 124 4.2.11 Harmoniques de tension côté continu ......................................... 125
ENTRAÎNEMENTS À COURANT CONTINU
IX
4.2.12 Harmoniques de courant côté réseau ........................................... 128 4.2.13 Montage à voie double: tout thyristor .......................................... 128 4.2.14 Montage mixte ou semi-commandé ............................................ 130 4.2.15 Facteur de puissance .................................................................... 133 4.3 Montages triphasés ................................................................................... 134 4.3.1 Montage à voie simple: thyristors ................................................. 134 4.3.2 Chutes de tension en charge .......................................................... 135 4.3.3 Facteur de puissance ...................................................................... 138 4.3.4 Montage à voie double .................................................................. 139 4.3.5 Montage semi-commandé ............................................................. 144 4.4 Montages réversibles ................................................................................ 146 4.4.1 Généralités ..................................................................................... 146 4.4.2 Montage à circulation de courant .................................................. 148 4.4.3 Montage à bande morte ................................................................. 151 4.4.4 Montage à logique d'inversion ...................................................... 153 4.5 Synthèse et critères de choix d'un montage .............................................. 154 4.5.1 Généralités ..................................................................................... 154 4.5.2 Convertisseurs monophasés ........................................................... 155 4.5.3 Convertisseurs triphasés ................................................................ 155 4.5.4 Montages usuels ............................................................................ 157 4.5.5 Réseau d'alimentation .................................................................... 157 4.6 Caractéristiques dynamiques .................................................................... 159 4.6.1 Généralités ..................................................................................... 159 4.6.2 Circuit équivalent — régime dynamique ....................................... 159 4.6.3 Conduction discontinue — régime dynamique ............................. 162 Exemples ........................................................................................................ 164 Chapitre 5 Convertisseurs de type continu — continu................................................. 195 5.1 Introduction .............................................................................................. 195 5.2 Principes de fonctionnement .................................................................... 196 5.2.1 Généralités ..................................................................................... 196 5.2.2 Hacheur abaisseur de tension ........................................................ 196 5.2.3 Hacheur élévateur de tension ......................................................... 199 5.2.4 Fonctionnement sur résistance ...................................................... 202 5.3 Fonctionnement réel ................................................................................. 205 5.3.1 Généralités ..................................................................................... 205 5.3.2 Ondulation du courant de charge ................................................... 206 5.3.3 Condensateur de filtre ................................................................... 209
X
TABLE DES MATIÈRES
5.4 Réalisation d'un contacteur statique .......................................................... 211 5.4.1 Généralités ..................................................................................... 211 5.4.2 Modes de commande ...................................................................... 212 5.4.3 Circuit d'extinction d'un thyristor ................................................... 212 5.4.4 Contacteur statique à transistor ...................................................... 214 5.4.5 Réversibilité d'un hacheur .............................................................. 214 5.5 Caractéristiques dynamiques ..................................................................... 218 5.5.1 Généralités ..................................................................................... 218 5.5.2 Circuit équivalent ........................................................................... 218 5.5.3 Conduction discontinue .................................................................. 219 Exemples ......................................................................................................... 220 Chapitre 6 Semi-conducteurs de puissance.................................................................... 233 6.1 Introduction ............................................................................................... 233 6.2 Caractéristiques des semi-conducteurs ...................................................... 233 6.2.1 Généralités ..................................................................................... 233 6.2.2 Caractéristiques des diodes ............................................................ 233 6.2.3 Caractéristiques des thyristors ........................................................ 237 6.3 Protection des semi-conducteurs ............................................................... 239 6.3.1 Généralités ..................................................................................... 239 6.3.2 Problèmes thermiques .................................................................... 239 6.3.3 Protection contre les surintensités .................................................. 242 6.3.4 Protection contre les surtensions .................................................... 244 6.3.5 Groupement de semi-conducteurs .................................................. 247 6.4 Commande des thyristors .......................................................................... 248 6.4.1 Généralités ..................................................................................... 248 6.4.2 Réalisation du circuit de commande .............................................. 249 6.4.3 Impulsions de gachette ................................................................... 251 Exemples ......................................................................................................... 256 Chapitre 7 Régulation ...................................................................................................... 263 7.1 Introduction ............................................................................................... 263 7.2 Principes de régulation .............................................................................. 264 7.2.1 Généralités ..................................................................................... 264 7.2.2 Régulation élémentaire ................................................................... 264 7.2.3 Régulation à boucles convergentes ................................................ 265 7.2.4 Régulation à boucles multiples en cascade .................................... 266 7.2.5 Régulation à boucles en parallèle ................................................... 268 7.2.6 Choix d'un type de régulation ........................................................ 269
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