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Variateurs électroniques de vitesse

Variateurs électroniques de vitesse. Hiver 2010. L’électronique de puissance à permis le développement de composantes de commutation rapides;

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Variateurs électroniques de vitesse

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Presentation Transcript

  1. Variateurs électroniques de vitesse Hiver 2010

  2. L’électronique de puissance à permis le développement de composantes de commutation rapides; • Le développement des microprocesseurs à permis d’avoir accès à des capacités de calculs complexes qui servent à générer les séquences de commutations des composants de l’électronique de puissance.

  3. Modes de fonctionnement • Les variateurs de vitesses permettent d’avoir accès à divers modes de fonctionnement. • Ces modes de fonctionnement sont associés aux quadrants du plan vitesse-couple.

  4. Les 4 quadrants

  5. Modes de fonctionnement à 1 quadrant • 1 quadrant moteur. • Un seul sens de marche. • Freinage par dissipation de l’énergie cinétique dans la charge ou via un frein. • Perceuse, pompe, ventilation, aspirateur, …

  6. Modes de fonctionnement à 1 quadrant • 1 quadrant générateur. • Un seul sens de marche. • Doit être entrainé par le coté mécanique. • Éolienne, alternateur d’automobile, d’avion, de bateau, …

  7. Modes de fonctionnement à 2 quadrants • Quadrants I et III. • Inversion du flux ou des connections de l’induit sur moteur à CC. • Inversion mécanique. • Passage par l’arrêt. • Visseuse/dévisseuse, lève-vitre électrique, réglage rétroviseur, …

  8. Modes de fonctionnement à 2 quadrants • Quadrants I et II. • Utilise un convertisseur réversible à deux quadrants. • Couple résistant peut être non nul à l’arrêt. • Engins de levage, …

  9. Modes de fonctionnement à 2 quadrants • Quadrants I et IV. • Entraiment d’un véhicule (transport unidirectionnel): • Accélération; • Freinage électrique. • Scooter électrique, laminoir, dérouleuse, …

  10. Modes de fonctionnement à 4 quadrants • Solution la plus performante et la plus onéreuse. • Changement de quadrants n’importe où. • Traction, robotique, …

  11. Technologies pour le redresseur • Diodes • Non contrôlable; • 1 seul quadrant. • Thyristors • Contrôlable; • Plus d’un quadrant.

  12. Redresseur à diodes • Tension moyenne de sortie est environ 1.35 x la tension RMS en CA.

  13. Redresseur à diodes • Tension moyenne de sortie est environ 1.35 x la tension RMS en CA. • Exemple: • Source triphasée: • Tension phase-phase 100 V RMS.

  14. Redresseur à thyristors • Tension moyenne de sortie est environ 1.35xcos(α) x la tension RMS.

  15. Bilan • Redresseur à diodes: • Tension de sortie constante; • Redresseur à Thyristors: • Tension variable en fonction des angles d’amorçage des gâchettes. • 6 signaux à générer !

  16. Technologies pour le circuit intermédiaire • Filtre L: • Filtrage des composantes à haute fréquence; • Direction du signal réversible. • Filtre LC: • Filtrage des composantes à haute fréquence.

  17. Technologies pour le circuit intermédiaire • Hacheur: • Génération d’une tension continue variable. • Découpage du signal d’entrée.

  18. Circuit L (bobine de filtrage) • Courant de sortie fonction de la tension d’entrée.

  19. Circuit (filtre) LC • Tension de sortie fonction de la tension d’entrée.

  20. Hacheur (chopper) • Tension CC d’entrée constante, découpée par un transistor pour générer une tension CC variable.

  21. Commande du hacheur

  22. Bilan • Tension (courant) filtrée et d’amplitude inchangée. • Tension hachée et filtrée et variable en sortie.

  23. Technologies pour l’onduleur • Hacheur: • Génération d’une tension continue variable. • Découpage du signal d’entrée.

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