Entraînements électriques 1: alimentations des machines électriques, principe de la conversion électromécanique (Coll. Sciences Technologies Énergie Électrique)

Pascal Tixador, Elisabeth Rullière, Robert Perret, Jaime Fandino

Description

La maîtrise des contraintes mécaniques internes constitue un enjeu majeur de la micro-nano-électronique et de l'optoélectronique, tant au niveau des composants actifs (transistors ou lasers par exemple) que des interconnexions. Les procédés de réalisation des composants et des circuits intégrés font appel à des matériaux de plus en plus variés qui génèrent localement des contraintes indésirables, voire destructives. Inversement, on peut développer une véritable ingénierie des contraintes pour améliorer les performances ou générer de nouvelles propriétés physiques. Cet ouvrage, qui s'adresse aussi bien à des étudiants de 3e cycle universitaire qu'à des ingénieurs et des chercheurs, fournit les bases permettant d'appréhender ce problème complexe. Après avoir présenté les outils théoriques qui sont utilisés pour décrire la génération et la relaxation des contraintes, il aborde successivement les aspects technologiques, quelques techniques de caractérisation, les principales méthodes de simulation et l'impact des contraintes sur les propriétés électriques et optiques des composants

Rappels de quelques lois de l'électrotechnique. Alimentations à courant continu pour machines électriques. Onduleurs et commutateurs. Principe de la conversion électromécanique. Un cas d'école : la machine à courant continu.

Sujets

• Techniques
• Ingénieurie et sciences appliquées
• Ingénieurie et sciences appliquées
• Electronique & télécommunications
• Sciences et techniques
• Technology
• Electronics
• Engineering
• Électricité
• Ingénierie
• Sciences appliquées
• Sciences appliquées
• Ingénierie
• Sciences appliquées

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 01 juin 2006
• Nombre de lectures: 998
• EAN13: 9782746237421
• Licence : Tous droits réservés
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 8 Mo

Extrait

Entraînements électriques 1

© LAVOISIER, 2006 LAVOISIER 11, rue Lavoisier 75008 Paris www.hermes-science.com www.lavoisier.fr ISBN 2-7462-1305-2 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, May 2006.

Entraînements électriques 1 alimentations des machines électriques principe de la conversion électromécanique Jaime Fandino Robert Perret Elisabeth Rullière Pascal Tixador

D IRECTION ÉDITORIALE J EAN -C LAUDE S ABONNADIÈRE Collection Sciences et technologies de l'énergie électrique sous la direction de Bernard Multon

In memoriam

Ce livre est dédié à Jaime F ANDINO nous a quittés le 10 Janvier 2005. qui C’est lui qui, dans les derniers mois de sa vie, a relancé l’idée de la mise en œuvre de cet ouvrage et a écrit plusieurs paragraphes.

Que sa compagne Valérie, ses enfants Carla, Daniel et Adriana, ses parents et toute sa famille de Colombie reçoivent avec ce livre le témoignage du formidable élan de sympathie que Jaime avait créé autour de lui au sein du LEG.

T ABLE DES MATIÈRES

Avant-propos11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 1. Rappel de quelques lois de l’électrotechnique. . . . . . . . . . . 1.1. Rappels des lois élémentaires de l’électrotechnique . . . . . . . . . . . . 1.2. Modélisations des sources et des charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Modèles en régime permanent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1.1. Courant continu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1.2. Courant alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Comportement en régime dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2.1. Exemple en courant continu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2.2. Cas de dipôles alternatifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Représentation vectorielle de systèmes polyphasés . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Définition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Cas d’un système triphasé équilibré direct . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Transformation de Concordia (en triphasé) . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Représentation vectorielle de grandeurs triphasées dans un repère (dq) tournant à vitesse constanteω par rapport au repère (αβ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Généralités sur les machines électriques tournantes . . . . . . . . . . . . 1.4.1. Schéma général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2. Bilan de puissance en fonctionnement en moteur . . . . . . . . . . 1.4.3. Bilan de puissance en fonctionnement en génératrice. . . . . . . . 1.4.4. Réversibilité du système électromécanique . . . . . . . . . . . . . . 1.4.5. Caractéristique mécanique dans le plan couple/vitesse . . . . . . . 1.5. Calcul des forces et des couples électromagnétiques . . . . . . . . . . . 1.5.1. Cas d’un récepteur ne comportant qu’un enroulement situé dans un environnement sans autre source de champ magnétique . . . . .

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1.5.2. Généralisation à une machine à n enroulements et en absence de champ créé par une source extérieure ou un aimant . . 1.5.2.1. Equations générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.2.2. Cas des systèmes linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.2.3. Application au stator d’une machine q phasée sans autre source de champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3. Cas d’une machine à q enroulements statoriques soumis à un champ créé par une autre source (aimant permanent ou bobine parcourue par un courant continu créant une répartition d’induction ne dépendant que de la position) . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6. Généralités sur les composants électroniques de puissance. . . . . . . . Exercice 1.1. Prédétermination d’un filtre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercice 1.2. Représentation vectorielle triphasée. . . . . . . . . . . . . . . . Exercice 1.3. Entraînement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercice 1.4. Circuit de haut parleur avec aimant . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapitre 2. Alimentations à courant continu pour machines électriques. . 2.1. Principe des hacheurs et généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Hacheurs unidirectionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Le hacheur série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1 Fonctionnement du hacheur série en régime permanent. Conduction continue et conduction discontinue. . . . . . . . . . . . . 2.2.1.2. Fonctionnement du hacheur série en conduction continue. . 2.2.1.3. Fonctionnement du hacheur série en conduction discontinue . . 2.2.1.4. Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Hacheur parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2.2. Formes d’ondes en conduction continue en régime permanent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2.3. Conduction discontinue (dans le cas d’une alimentation Boost). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Le hacheur à accumulation inductive (buck-boost converter. .) . 2.2.3.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.2. Formes d’ondes en CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.3. Cas de la conduction discontinue (CD) . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.4. Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4. Hacheur à accumulation capacitive (Cuk converter) . . . . . . . . 2.2.4.1. Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4.2. Formes d’ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Les hacheurs réversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Dipôles réversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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