mli

Projet 1999MODULATION DE LARGEUR D¶IMPULSION Remerciements : N N ous tenons à remercier l¶équipe pédagogique qui nous a aider au cour du thème MLI. Leur participation et leur patience nous a permis de mieux nous organiser et de comprendre les fonctionnements de ce type de variateur. ous remercions le centre A.F.O.R.P., pour le matériel qui a été mis à notre disposition et le budget accordé pour les projets. BRULE, NIECERON, PANOT Page 1/74 Sommaire : Système MLI I. INTRODUCTION ................................ ................................ ................................ ................................ ...... 4 II. SYNOPTIQUE GENERAL................................ ................................ ................................ ........................ 5 a) b) c) Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ....................... 5 Comment?................................ ................................ ................................ ................................ ........................ 5 Répartition de tâches................................ ................................ ................................ ................................ ........ 6 III. 1. PARTIE PUISSANCE ................................ ................................ ................................ ............................ 8 Le redressement à partir du réseau PD3 ................................ ................................ ............................... 8 a) b) c) Détermination du PD3 ................................ ................................ ................................ ................................ ..... 8 Filtrage tension et courant ................................ ................................ ................................ ............................... 9 Protection d¶amorçage et de fin de fonctionnement ................................ ................................ .......................... 12 2. a) b) c) Choix de l¶ONDULEUR ................................ ................................ ................................ ...................... 15 L¶onduleur pourquoi ? ................................ ................................ ................................ ................................ ....15 Schéma de l¶onduleur ................................ ................................ ................................ ................................ ......15 Calcul du dissipateur ................................ ................................ ................................ ................................ ......16 3. a) b) c) d) Choix du matériel de protection ................................ ................................ ................................ .......... 17 Le sectionnement................................ ................................ ................................ ................................ ............. 17 Le relais thermique ................................ ................................ ................................ ................................ .........17 Le transformateur d¶isolement ................................ ................................ ................................ ......................... 18 Les contacteurs ................................ ................................ ................................ ................................ ............... 18 4. a) b) c) d) Essai du moteur alimenté à V/f = cte ................................ ................................ ................................ ... 19 Modélisation de la machine asynchrone ................................ ................................ ................................ ........... 19 Essai à vide................................ ................................ ................................ ................................ ..................... 19 Essai rotor bloqué ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 20 Expression du couple à partir du model ................................ ................................ ................................ ........... 21 IV. 1. 2. PARTIE CO MMANDE ................................ ................................ ................................ ...................... 26 PRINCIPE DU MLI ................................ ................................ ................................ ............................ 26 HEF4752V MLI composant Philips :................................ ................................ ................................ ... 30 a) b) c) d) Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 30 Schéma d¶application et calculs ................................ ................................ ................................ ....................... 37 Mesures et relevés ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 41 Conclusion................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 42 3. a) b) c) d) e) Le SKHI22 de Semikron :................................ ................................ ................................ .................... 43 Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 43 Ce qu¶il sait faire... ................................ ................................ ................................ ................................ .........43 Schémas et calculs ................................ ................................ ................................ ................................ .......... 43 Mesures et relevés ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 46 Conclusion................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 47 4. a) b) c) d) Le HEF4047B................................ ................................ ................................ ................................ ..... 48 Pourquoi le HEF4047B ? ................................ ................................ ................................ ................................ 48 Schéma et calculs ................................ ................................ ................................ ................................ ............ 48 Mesures et relevés ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 50 Conclusion................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 50 5. a) b) c) d) Le NE566 ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 51 Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 51 Application du composant ................................ ................................ ................................ ............................... 51 Relevés ................................ ................................ ................................ ................................ ........................... 53 Conclusion................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 53 6. 7. a) b) c) d) e) f) g) h) Commentaires HEF4752V + SKHI22 + IGBT ................................ ................................ ..................... 54 La BOUCLE de Régulation ................................ ................................ ................................ ................. 55 Etude théorique ................................ ................................ ................................ ................................ ............... 55 Montage différentiel ................................ ................................ ................................ ................................ ........56 Limiteur de vitesse ................................ ................................ ................................ ................................ .......... 56 Adaptation dynamo tachymétrique ................................ ................................ ................................ ................... 58 Traitement du signal ................................ ................................ ................................ ................................ ........59 Adaptation sortie ................................ ................................ ................................ ................................ ............. 60 Etude pratique ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 62 Réalisation pratique ................................ ................................ ................................ ................................ .........63 8. 9. ETAPES et DIFFICULTES lors de la mise en service ................................ ................................ .......... 67 Boitier d¶ALIMENTATION ................................ ................................ ................................ ................. 69 Page 2/74 BRULE, NIECERON, PANOT a) b) c) d) e) f) Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 69 Schéma interne de la carte................................ ................................ ................................ ............................... 69 Explication des schémas et calcul ................................ ................................ ................................ .................... 70 Fond de panier de la carte................................ ................................ ................................ ............................... 71 Résultats d¶exploitation ................................ ................................ ................................ ................................ ...71 Conclusion................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 72 V. BOITIER DE TEST ................................ ................................ ................................ ................................ . 72 a) Pourquoi ?................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 72 VI. CONCLUSION ................................ ................................ ................................ ................................ ....... 73 BRULE, NIECERON, PANOT Page 3/74 Protection générale de l¶équipement. BRULE.I (modulation de largeur d¶impulsion ) délivrant plusieurs créneaux rectangulaires de largeur et de fréquence variable. Montage en rack sous armoire. réglages. Les différentes contraintes : Réseau triphasé 230/400v. PANOT Page 4/74 . Ensemble de l¶équipement à placer dans un rack et à monter en armoire. Essais. d¶un filtre et d¶un onduleur par commande M. Sortir les principaux signaux sur la face avant de l¶armoire. Puissance du moteur 1.I. En effet. ce procédé permet une alimentation du moteur à fréquence variable et V = constante. NIECERON. d¶implantations des borniers et typons.L. mise en oeuvre du circuit de commande et du circuit boucle retour. Ce variateur de vitesse est constitué d¶un pont redresseur PD3. f Le système comporte également une boucle de régulation vitesse permettant de s¶approcher le plus rapidement et le plus précisément possible de la vitesse de consigne.5KW. Réalisation de l¶ensemble du projet. selon les variations du couple de charge. vérifications et mise en service. Réalisation du dossier technique. interfaçage. Réaliser les schémas de câblage. INTRODUCTION Le but de ce projet est la réalisation d¶un convertisseur de vitesse pour une machine asynchrone triphasé. Interrupteur de type IGBT ( un module par branche d¶onduleur ). Travail demandé : Choisir le matériel de commande. On le rencontre couramment même si ce sont les systèmes dit à commande vectorielle qui prennent le rela is. fournit un moteur asychrone triphasé capable de supporter le système. La précision de vitesse est accrue. b) Comment? On réalise la fonction MLI à l¶aide d¶un composant électronique qui effectue les calculs relatifs. étant donné que le système ne fonctionne plus en tout ou rien. Le synoptique de cette page décrit la répartition des tâches et les grandes lignes du système à réaliser. Avec ce système les bruits de la machine sont aténués et les pertes se sont considérablement réduites. ci -dessus. NIECERON. Il en résulte une usure d¶autant plus réduite. BRULE. PANOT Page 5/74 . Une éco nomie d¶énergie est très vites ressentie. Le cahier des charge succint.II. SYNOPTIQUE GENERAL CONVERTISSEUR REDRESSEUR FILTRE M AMPLIFICATEUR D¶IMPULSION COMMANDE MLI a) Pourquoi ? Le système MLI a été élaboré afin de piloter un moteur asynchrone dont REGULATION la vitesse serai variable et de rendement DE VITESSE meilleur. ...... NIECERON....... -Commande MLI HEF4752V -Composants de commande (NE566............ Olliiviier Pasca Bru é O v e r Niiéceron et de Guiillllaume Panott....... C -Décharche de C -Onduleur triphasé -Machine Asynchronre -Choix de matériel Olivier Nièceron Partie commande.. Au cours du projet nous avons noté ce que chacun a réalisé et nous pouvons classer sous forme de tableau le travail effectué : Pascal Brulé Partie puissance............... A l¶intérieur de chaque partie.. -PD3 -Filtre L. BRULE.c) Répartition de tâches Le trinome du projet MLI se compose de Pascall Brullé...) -Interface de puissance SKHI22 -Asservissement -Réalisation des cartes Chacun a exploité ses capacités et les connaissances ont pu être mise en commun lorsque l¶un d¶entre nous se trouvait bloqué sur un problème........ N éceron Gu aume Pano La répartition des tâches c¶est effectuée comme le montre les entourés du synoptique précédent.... -Commande MLI HEF4752V -Composants de commande -Cartes CAO -Asservissement -Dynamo tachymétrique Guillaume Panot Partie commande........ .... La répartition s¶est faite en deux parties (Puissance et Commande )... PANOT Page 6/74 ....... la part de chacun a pu être apprécié du trinome. NIECERON. PANOT Page 7/74 .BRULE. Ainsi. Le redressement à partir du réseau PD3 a) Détermination du PD3 L¶onduleur est alimenté par un pont PD3 comprenant six diodes. U rés sin Us = T 6 Us = Us = 3 2 . NIECERON.III. le f 300 + filtrage sera plus évident.33 ) T = 3. U rés T Us = 540 V BRULE. Nous utilisons ce type de pont car il offre en sortie un signal redressé de fréquence f = 300 Hz. 400 T 3 2 . avec une telle période. PANOT Page 8/74 . D1 D2 D3 L1 L2 L3 D¶1 D¶2 D¶3 Us Le calcul de la tension moyenne en sortie du pont redresseur se fait à partir de l¶expression : Us = 1 X U (X ) X ´0 T avec X = et P= nombre de pulsation par période 2T = 6 p p T Û sin Us = T p 6 T 2 . PARTIE PUISSANCE 1. ( T = 1 1 = = 3.33ms. on prendra I = P 1500 = U 540 I estimé = 2.I I= Le courant étant lissé en sortie du pont. NIECERON. I constante.78A Avec les valeurs calculées en sortie de pont. nous utilisons un pont toutes diodes : Le SKD 25/12 . P=U. Estimation du courant : P = U . Ce relevé a été recueilli à partir d¶un oscilloscope et de deux sondes différentielles avec un rapport de 1/200 . SEMIKRON b) Filtrage tension et courant Page 9/74 BRULE. PANOT .*visualisation : Visualisation de la tension composée U12(t) ainsi que la tension redressée Us(t) en sortie du redresseur. Afin de réduire les oscillations. *schémas du filtre : L PONT C Us¶ PD3 *calculs du filtre : Us(t) : tension en sortie du pont redresseur.p² . la tension n¶est pas totalement constante. PANOT Page 10/74 .C.En sortie du redresseur. NIECERON. Us¶(p) + Us¶(p) Us(p) = Us¶(p) . ( 1+ LCp² ) Us'( p) 1 = Fonction de transfert : Us(p) us( p) LCp²  1 1 LCp²  1 Us¶(p) BRULE. nous pouvons calculer la bobine nécessaire sachant que la capacité nous est fixée à 2200QF. Us¶(t) : tension en sortie du filtre. Grâce aux transformées de Laplace et aux séries de Fourrier. Us(t) = ldi + Us¶(t) dt ld cdUs' Us(t) = * + Us¶(t) dt dt Us' + Us¶(t) Us(t) = L C d² dt or ic = cdus' dt Par la transformée de Laplace : Us(p) = L. nous allons utiliser un filtre LC. PANOT Page 11/74 .H (j[) = 1 1 = ( j[ )² ( j[ )² 1 1 1 [o ² ( )² LC D¶après la série de Fourrier de notre signal Us(t).6mH D¶où [0 = 1 = LC 1 (2300.T. pour avoir un signal qui se rapproche d¶un signa l continu. nous sommes en présence d¶un pic de gain qui va augmenter notre premier harmonique au lieu de le diminuer.6 . Ainsi. On se fixe un condensateur C = 2200QF supportant une tension Us = 540V.6. BRULE. notre premier harmonique se trouve à une fréquence de 300hz. On choisit donc deux condensateurs mis en série : C = 4700QF Û = 450V AERO BOX C = 2200QF { Umax = 900V On a : [0 = 1 et [0 = 2. 4. NIECERON.3) = 314. nous devons atténuer le premier harmonique.10 .f LC 1 C[ 0² On détermine l¶inductance: L = : L C [02 = 1 Avec cette résonance à 300Hz. la résonance aura lieu à 50hz et l¶atténuation sera plus conséquente pour la fréquence de 300Hz.10 . Nous avions en notre possession une inductance L = 4.34 rad s f = 50Hz Grâce à cette inductance. 025 ) = 10 Us Ainsi. le premier harmonique de la tension en sortie du filtre Us¶ sera atténuée de 40 fois par rapport au premier harmonique de la tension Us en sortie du pont. on a pour f = 300hz un gain G = 32dB. Lorsque l¶utilisateur applique à ses bornes une tension. PANOT Page 12/74 . i= cduc donc un échelon de tension provoque un appel de courant dt trop important et une destruction de notre pont redresseur . BRULE. NIECERON.y G (dB)) Diagramme de Bode [r : pulsation à f=50hz [o : pulsation à f=300hz [o [r [ (rad/s) -32dB *Calcul de l¶atténuation : D¶après le diagramme de Bode. Soit : -32dB = 20 log ( ( Us' ) us  32 Us' 20 = 0. cela entraînera un court-circuit. c) Protection d·amorçage et de fin de fonctionnement Lors de la mise sous tension de l¶onduleur. la capacité du filtre LC est déchargée. Une résistance de 1k. On impose donc une résistance de limitation de courant de 80. Sonde 1/200 pour Uc Sonde 100mV/A pour I U 540 = = 6. Le temps de décharge est d¶au moins 5 secondes.176s. est installée en parallèle avec le condensateur afin de le décharger. Lors de la mise Hors tension.. la capacité est chargée. Le temps de charge de la capacité à 64 % de sa valeur maximale est X = R. Alors.Afin d¶éviter ce problème. une résistance est mise en série avec la capacité pour lui laisser le temps de se charger. PANOT Page 13/74 . *visualisation : Vérification du temps de charge du condensateur ainsi que du courant d¶appel lors de la mise sous tension. une temporisation de 1s sur le contact temporisé devrait largement suffire. le courant maximal est alors de : I= sous tension.C = 80 x 2200. NIECERON.10 -6 = 0.75A à la mise R 80 BRULE. Ce temps nous paraît raisonnable avant de recommencer d¶autres manipulations. Rappels des calculs précédents : X = 0.75A. Uc(X) = 370V et Ucmax = 580V. Avec une sonde différentielle de 100mv/A .176s et Uc à X = temps à 64% de Umax.6 div x 0. nous avons relevé un courant I = 3.2 (cal) x100 I = 7. NIECERON.Théoriquement nous avions estimé ce courant à 6. Sonde 1/200 pour Uc Sonde 100mV/A pour I Ici nous pouvons constater un temps de décharge complet du condensateur de 8s. BRULE.2A Détermination du temps de décharge. PANOT Page 14/74 . le courant visualisé ci -dessus est l¶intensité en sortie du filtre lors de la mise sous tension . D¶après la visualisation ci-dessus. Vérification : Uc(X ) 370 = = 0.638 Uc max 580 donc à X = RC : Uc(X) est bien égale à environ 64% de uc max De plus. b) Schéma de l·onduleur L¶onduleur est la dernière partie du variateur de vitesse située avant le moteur. Sa commande est faite par une carte électronique que l¶on traitera par la suite (partie commande). celle redressée par le PD3. On peut l¶assimiler à un amplificateur. Dans notre cas. l¶onduleur doit aussi bien engendrer la fréquence de sortie du moteur que l¶amplitude de la tension de sortie.2. NIECERON. Choix de l¶ONDULEUR a) L·onduleur pourquoi ? L¶onduleur est l¶image de la commande en format puissance. Sa fonction est donc de laisser passer ou non une tension continue . PANOT Page 15/74 . Semi-conducteur CARACTERISTIQUES MOS-FET IGBT LTR Symbole Conduction Conductivité courant Pertes Blocage Seuil supérieur Commutation Temps d¶excitation Temps de d¶excitation Pertes Commande Puissance consommée Grandeur faible grande élevée faibles élevée faibles élevée moyen bref bref faibles moyen moyen moyenne moyen bref grande faible tension faible tension élevée courant BRULE. on a :  Rthc-h = 0. et sa simplicité de commande.4V Or nous sommes en présence de 2 IGBT par module avec trois modules pour la réalisation de notre onduleur.2V  Tjmax = 125°C Puissance dissipée Pd = Vto x Io = 1. PANOT Page 16/74 . Pd totale = 8.4 x 2 x 3 = 50. On utilise des modules d¶IGBT de marque SEMIKRON et de référence : Skm 75 GB 123D Ces modules sont appropriés car ils supportent une tension maximale de 1200V. De plus.05°C/W  Vto = 1.L¶onduleur triphasé comporte six interrupteurs de commande (6 IGBT) avec une diode de roue libre sur chacun. Ce dernier applique une tension de 15V pour le rendre passant et une tension de -15v pour le rendre bloquer. le transistor IGBT convient parfaitement au variateur de vitesse. un courant de 50A avec une température du dissipateur T = 80°C.4W BRULE. ils sont commandés à l¶ouverture et à la fermeture par le biais d¶une tension de gâchette provenant du SKHI22.2 x 7 = 8. sa fréquence de commutation. c) Calcul du dissipateur D¶après les données constructeur du SEMIKRON. NIECERON. U I=cste V W Us¶ Vu sa gamme de puissance. sa conductivité. avec un courant maximale de 7A. 3. Le relais thermique est un dispositif de protection contre les surcharges faibles et prolongées. PANOT Page 17/74 . Les différentes fonctions assurant le départ moteur sont :  Le sectionnement  La protection contre les surcharges et les courtscircuits  La commutation a) Le sectionnement Afin d¶intervenir en toute sécurité sur notre installation µ¶ variateur de vitesse pour machine asynchrone µ¶.Le dissipateur disponible pour une telle puissance est le KL -245 avec une longueur de 50 mm. il est nécessaire de disposer d¶un moyen d¶isolement par rapport à l¶alimentation générale. Il est choisit en fonction de la tension d¶emploi. ( In moteur = 3. La fermeture et l¶ouverture des pôles s¶effectuent manuellement au moyen d¶un dispositif de commande latérale ou frontale.5A ). en l¶occurrence 220/380V. Choix du matériel de protection La départ moteur regroupe l¶ensemble des appareils nécessaires à la commande et à la protection d¶un moteur électrique. On a choisit un sectionneur de marque TELEMECANIQUE ( 660V . L¶appareil utilisé pour assurer ce rôle est le sectionneur. BRULE. NIECERON. 25A ) le plus petit de toute sa gamme. Référence du sectionneur : LS1-D253A65 + LA8-D2545 (avec bloc neutre) Référence des fusibles : aM 10A cartouche 10x38 b) Le relais thermique La surcharge est le défaut le plus fréquent sur les machines. Une autre particularité de ce dispositif est qu¶il contrôle l¶équilibrage des intensités et permet de couper l¶alimentation du moteur en cas de dysfonctionnement entre deux phases. Il est constitué d¶un bloc tétrapolaire et de deux contacts auxiliaires de précoupure. BRULE. la tension de commande provient d¶une très basse tension de 24V et sans danger pour l¶utilisateur. du courant. 100VA alimentation primaire = 220V d) Les contacteurs La fonction du contacteur est d¶établir et d¶interrompre le passage du courant dans un ou plusieurs circuits électriques à distance par l¶intermédiaire d¶une commande d¶électroaimant. On choisit notre contacteur en fonction de la tension. NIECERON. En général. de la fréquence et de la catégorie d¶emploi ( AC3 concernant les moteurs dont la coupure s¶effectue à moteur lancé ). PANOT Page 18/74 .Référence : LR1 D09310 réglé pour le courant nominale (classe 10 ) Classe 10A : durée comprise entre 2 et 10s. c) Le transformateur d·isolement On choisit un transformateur d¶isolement pour alimenter le circuit de commande 24V. Référence : LEGRAND 42731 . a) Modélisation de la machine asynchrone caractéristique du moteur : Pour un montage étoile. Essai du moteur alimenté à V/f = cte Le but de cet essai.5A cosN = 0. on relève :  Pao = 510 W  Pbo = -895W P à vide = Pao + Pbo P à vide = 385W BRULE. est de donner différentes valeurs numériques de la fréquence de rotation N en tr/min pour différentes valeurs de fréquences f et de couple C de charge. PANOT Page 19/74 . U =380V Pu = 1.82 Nr = 1430 tr/mn Schéma : ( modèle par phase ) I1 R I10 V RQ XQ I2 X2 R2 g b) Essai à vide I10 R I2=0A V RQ leI10 glissement g = 0 R2/g = g XQ = 0A I2 Grâce à la méthode des doubles wattmètres.4. NIECERON.5kW C = 10Nm In = 3. V ² 3. On peut considérer les pertes engendrées par cette résistance négligeables (Pertes joules stators = 3xRxI² = 46W).220² = Po 385 3.220² = Qo 2443.5A Vcc = 46.V ² 3. c) Essai rotor bloqué I1 I10 Vcc RQ I2cc X2 XQ R2 G = 1 donc R2/g = R2 I1 = I1n = 3. ( R = 4. BRULE. PANOT Page 20/74 . ).1V Grâce à la méthode des doubles wattmètres.5 Calculs : . NIECERON.95A La résistance R d¶un enroulement statorique a été mesurée à partir d¶un pont de Wheastone.4.95A RQ = 3. RQ = 377. Récapitulatif : Po = 385W Qo = 2443. on relève :  Pacc = 40 W  Pbcc = 480W Pcc= Pacc + Pbcc Pcc = 520W Qcc= 3 ( Pacc ± Pbcc ) Qcc = 762 VAR Calculs : Soit P2cc étant la puissance active du rotor ramenée au stator.14 XQ = XQ = 59.5VAR Io = 1.Q à vide = 3 ( Pao ± Pbo ) Q à vide = 2443.5 VAR On relèvera également un courant I à vide = 1. 46.14 P2cc = 503. tr p = tr (1  g ) [ .6 = 3.11.6 = X2 = 3.1² S2cc = 825 .97² 3.s Pjr Pméca . R2 . d) Expression du couple à partir du model C= C= tr  g.s 2 R2 3. .1 = 3.1²  654.(1  g ) Page 21/74 .1W Q2cc = Qcc - 3.4 Q2cc = 654. NIECERON.(1-g) g [ C= C= BRULE.Vcc ² 3.1² = 520 RQ 377.97² 3.Soit Q2cc étant la puissance réactive du rotor ramenée au stator.s Ptr : Puissance transmise au rotor Pjr : Perte joule rotor Pméca : Perte mécanique (négligé) P : nbre de paires de pôles = 2 1 g ( l2[)². .Vcc 3.I2cc² R2 = 6. R2 = S 2cc 825.1² = 762 XQ 59. . P2cc = Pcc - 3.97A I2cc = Ainsi.I2² .1 P 2cc 503. X2 = 4.46.I2cc² Q2cc 654.V ² 6 R2 V² .6VA I2cc = 5. R2 [ g [ R2 ( )²  X 2² g g     Pu Ptr = .7. PANOT ¡ 6.5.(1-g) = .5.Vcc ² 3.46.1W S2cc = P 2cc ²  Q 2cc ² = 503. Ns = g. BRULE. PANOT Page 22/74 . on en déduit que g[ est une constante. Par conséquent (N est également une constante. Ns p 2T (N = g.( )² l2 [ (1  g ) donc Cmax = 2 l2[ = Cmax = 17. .Ns = g.En mettant 1 l2[ en facteur. Alors pour une valeur de couple donné. (N = Ns ± Nr = Ns  Nr [ 60 . (N étant la variation de vitesse entre la vitesse de synchronisme et la vitesse de rotation. la variation de vitesse ne changera pas quelle que soit la fréquence f.9% 6 V . (1  g ) gl 2[ [ l 2[ R 2  gl2[ R2 *Calcul du couple maximum de la machine avec gmax = R 2 76.[.8Nm Différentes valeurs de vitesse de rotation par rapport à un couple donné. NIECERON. 15 T Avec l¶expression du couple. on obtient : C= 6 V² 1 . . 5 871 861 851.Tableau retraçant les différentes valeurs de Nr en fonction du couple et de f.2 802 1500 1490 1480. NIECERON. et une fréquence f = 30Hz nous devons retrouver une vitesse de rotation Nr = 871 tr / mn C (Nm) C max C=3 N (tr/mn) Nr = 871 BRULE. Fréquence f (Hz) Vitesse de synchronisme (tr /mn) Couple C = 0 Nm C = 1 Nm C = 2 Nm C = 3 Nm C = 4 Nm C = 5 Nm C = 10 Nm Variation (N = 0 tr/mn (N = 10 tr/mn (N = 19.5 tr/mn (N = 29 tr/mn (N = 39 tr/mn (N = 48.2 202 900 890 880.2 1402 Exemple : Pour un couple de charge C = 3Nm. PANOT Page 23/74 .8 tr/mn (N = 98 tr/mn 10 300 30 900 50 1500 Vitesse de rotation 300 290 280.5 271 261 251.5 1471 1461 1451. Essai de la machine : Fréquence f (Hz) Vitesse de synchronisme (tr /mn) Couple C = 0 Nm C = 1 Nm C = 2 Nm C = 3 Nm C = 4 Nm C = 5 Nm C = 10 Nm Variation (N = 0 tr/mn (N = (N = (N = (N = (N = (N = 10 300 30 900 Vitesse de rotation 50 1500 300 291 280 266 241 186 0 à 5. PANOT Page 24/74 .3N/m 900 896 890 883 866 860 791 1500 1495 1490 1480 1472 1466 1400 tr/mn tr/mn tr/mn tr/mn tr/mn tr/mn BRULE. NIECERON. NIECERON. PANOT Page 25/74 .BRULE. c'est à dire que : CM = k***I*cos N = constante Il faut donc d'après la formule que le flux soit constant car si * = cte alors CM = k*I. Pour la commande MLI. il existe plusieurs solutions: . Or l'impédance du stator est Z = Lw. PANOT Page 26/74 . PARTIE COMMANDE 1. Notre projet utilise le principe de la troisième solution à partir d¶une condition importante : il faut que le rapport U/f soit constant.soit on contrôle le glissement du moteur. Si l'on veut que * = constante. PRINCIPE DU MLI Pour faire varier la vitesse d'un moteur asynchrone triphasé. . BRULE. on a: U = Z*I = L*[*I = L*I*2T*f Or * est créé par I : I = k 1** donc U = L*2T*f*k1** avec L*2T = constante. .soit on fait varier le nombre de paires de pôles (couplage DALHANDER). Dans le cas d'une machine asynchrone. NIECERON.IV. Pour une tension U. c'est le stator qui crée ce flux. On en déduit que k 2*U = k1***f soit * =k3 (U/f). il faut que le couple moteur reste constant quelle que soit la vitesse.soit on agit sur la fréquence du réseau. il faut donc U/f = constante. En effet la formule N s=f/p montre que la vitesse du moteur est fonction de la fréquence d'alimentation. Grâce à ce système. l'impulsion de sortie est égale à U. BRULE.Pour obtenir ce U/f = constante tout en faisant varier la vitesse du moteur. Le signal. Ces points d'intersections sont comparés par les composants électroniques de la carte de commande : à chaque fois que la tension triangulaire est supérieure à la tension sinusoïdale. à partir d'une tension continue constante. il existe un certain nombre de solutions plus ou moins simples. d'amplitude constante pour une fréquence donnée. destiné à commander des interrupteurs de type IGBT. Celle choisit pour le projet utilise le principe du MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion). comme présentée sur le diagramme ci-dessous (figure 1). également appelé PWM (Pulse Width Modulation). il existe plusieurs possibilités. un signal haché en brèves impulsions de largeurs différentes. lorsqu'elle est inférieure. PANOT Page 27/74 . NIECERON. Les intersections de la tension triangulaire et des sinusoïdes (au nombre de trois déphasées de 2T/3) donnent 3 signaux identiques mais déphasés de 2 T/3. Courbe rouge : réponse en courant théorique Courbe noire : signal MLI FIGURE 1 Pour élaborer ce signal. est composé d'une suite d'impulsions positives et négatives. Ce système élabore. La plus facile consiste à superposer une tension sinusoïdale dite de référence et une tension triangulaire. le moteur renvoie une réponse en courant sinusoïdale du fait qu'il se comporte comme un filtre passe bas (voir étude harmonique). l'impulsion de sortie est nulle. V 12). NIECERON. c¶est à dire un signal comportant une partie positive et une partie négative. La tension composée. C2 et C3 un peigne de fréquence fixe mais de rapport cyclique variable. BRULE.On obtient alors les chronogrammes présentés page suivante (figure 2 et 3). U3 U1 U2 C1 figure 2 C2 figure 3 Une fois cette première étape effectuée. on soustrait à chaque signal C1. On obtient alors 3 signaux (dont 2 sont présentés sur la figure 4. Pour ce faire. il faut élaborer un signal capable de commander le moteur. correspond à la forme d'onde d'une commande MLI (figure 4. obtenue par soustraction des signaux V 10 et V20. PANOT Page 28/74 . V10 et V20) qui sont envoyés sur chacune des phases du moteur. BRULE. beaucoup plus sophistiqué.C1 1 0 C2 1 0 V10 1 0 V20 1 0 V12 U FIGURE 4 Un autre principe de création de modulation de largeur d'impulsions. le HEF4752V. PANOT Page 29/74 . Il est entièrement réalisé par un composant électronique composé de 28 broches. est celui qui a été utilisé pour la réalisation de notre projet. NIECERON. Par définition c¶est un circuit de contrôle de vitesse de moteur asynchrone réalisé en technologie LOCMOS. La génération des signaux est strictement numérique. Pour cela il utilise les signaux de trois porteuses dont la fréquence est un multiple entier de la fréquence de sortie finale.2. L'évolution de l'écart x n entre un front (montant ou descendant) de la porteuse et un front (montant ou descendant) de la modulation suit une règle bien précise que nous allons étudier. PANOT Page 30/74 . BRULE. reservée Le circuit synthétise trois signaux déphasés de 120° dont la tension moyenne varie sinusoïdalement avec le temps dans la bande de fréquence de 0 à 200 Hz. NIECERON. La tension nominale d¶alimentation est de 15V. Les entrées et les sorties sont protégées contre les effets électrostatiques. Il peut en outre commander 6 interrupteurs de type transistors (IGBT) ou de type thyristors dont la commutation est synchronisée pour former 3 signaux sinusoïdaux. La largeur de chaque impulsion est obtenue en modifiant à la fois la position du front montant et du front descendant de la porteuse. 18V) Il est bon de noter que son utilisation est exclusivement à la fonction MLI. HEF4752V MLI composant Philips : a) Pourquoi ? Le mode de fonctionnement du HEF est basé sur le principe de la modulation de largeur d¶impulsion. Ce principe permet d¶obtenir dans le moteur des pertes inférieures à celles obtenues avec un système d¶impulsions à largeur constante. (max. soit sinusoïdale avec le temps. on utilisera un coefficient multiplicatif de 15 entre la fréquence de la porteuse et la fréquence de sortie. Pour toute la suite de la démonstration. PANOT ¤ £ £ £¢ x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 12 4 6 10 15 30 Page 31/74 . La sinusoïde finale est donc divisée en 30 parties égales (figure 5) : E0 Figure 5 BRULE. NIECERON. à chaque instant.Mise en évidence de l'écart x n rteuse M dulati n Détermination de la valeur de x n Les valeurs de x n sont calculées de manière à ce que la moyenne des largeurs d'impulsion. les valeurs de x n sont transformées en valeurs entières proportionnelles.043 3 x27 318 ° 330 ° x2 18 ° 30 ° 0. BRULE. représentant deux phases (voir courbes page suivante).123 -0. soit : E2 modulée E * ´E1 sin E dE = Eo * xn E2 donc E [ -cos E ]E1 = Eo * xn x n = cos E1 .155 -0. Pour la partie négative de la sinusoïde. en valeur mo yenne : E*T de la sinusoïde = E o *xn de l'impulsion correspondante à un facteur constant près.202 -0.181 -3 x 29 342 ° 354 ° 0 -3 -6 -8 -11 -12 -14 -14 -14 -14 -12 valeur calculée -0.208 14 x 21 246 ° 258 ° x9 102 ° 114 ° 0.208 -0.199 14 x 22 258 ° 270 ° x 10 114 ° 126 ° 0.181 -0. à partir d'un signal de référence. avec E = E o Sachant que les angles E vont de 12° en 12° (car T/30 en degrés donne 360°/ 30 parties = 12°).123 8 x 16 186 ° 198 ° x4 42 ° 54 ° 0.cos E2 on obtient. NIECERON.181 12 x18 210 ° 222 ° x6 66 ° 78 ° 0. réalisé par le HEF4752V. PANOT Page 32/74 .155 11 x 17 198 ° 210 ° x5 54 ° 66 ° 0.155 11 x24 282 ° 294 ° x12 138 ° 150 ° 0.199 -0.123 8 x25 294 ° 306 ° -0.181 12 x 23 270 ° 282 ° x11 126 ° 138 ° 0.123 -0.085 6 x15 174 ° 186 ° 0 0 x28 330 ° 342 ° x3 30 ° 42 ° 0. x0 -6 ° 6° valeur calculée valeur relative 0 0 x13 150 ° 162 ° valeur calculée 0. on constate que les valeurs de Xn sont identiques mais affectées d'un signe négatif (signaux U R et UY). Cela signifie que.043 -0. Pour le calcul numérique.202 14 x20 234 ° 246 ° x8 90 ° 102 ° 0.085 valeur relative -11 -8 -6 Le résultat de tous ces angles nous donne . deux signaux U R et U Y. l'axe des abscisses et les deux bords d'une division soit le même que celui d'un rectangle du deuxième signal (l'aire hachuré en haut = l'aire hachuré en bas).043 3 x14 162 ° 174 ° 0.085 valeur relative 6 x26 306 ° 318 ° x1 6° 18 ° 0.085 -0. On s'aperçoit également que ces signaux ne comportent qu¶une partie positive.199 14 x19 222 ° 234 ° x7 78 ° 90 ° 0.On cherche à ce que l'aire compris entre la sinusoïde.199 -0. on peut définir l'ensemble des angles x n (voir tableau ci-dessous).155 -0. On obtient alors le quatrième signal. NIECERON. BRULE. C'est pourquoi on envoie au moteur un signal qui résulte de la différence entre deux trains d'impulsions.Or le moteur a besoin de sinusoïdes à tension positive puis négative. PANOT Page 33/74 . Pour un bon fonctionnement du moteur, on cherche à ce que la valeur moyenne du signal V R-V Y soit égal à chaque instant à celle BRULE, NIECERON, PANOT Page 34/74 d'une sinusoïde qui serait envoyée par le secteur à la même fréquence. Cette valeur moyenne est égale à la somme des largeurs positives S multipliée par la tension d'alimentation E0 et divisée par le temps d'une demi période T. Calcul de S Pour le signal U R en prenant A comme largeur de la porteuse Largeur de la première impulsion : A + x 28 + x 29 Largeur de la deuxième impulsion : A + x 0 + x 1 ... Largeur de la huitième impulsion : A + x 12 Pour le signal U Y, déphasé de 120°, la première impulsion correspond à l'angle 18 soit: Largeur de la première impulsion : A + x 18 + x 19 Largeur de la deuxième impulsion : A + x 20 + x21 ... Largeur de la huitième impulsion : A + x2 On effectue maintenant l'opération U R - UY S = A+x28+x29+A+x0+x1+...+A+x12 - (A+x18+x19+A+x20+x21+...+A+x2) = x3+x4+x5+...+x 12-(x18+x19+...+x27) = 236 notre valeur moyenne donne alors : Vmoy = 236 * P * E 0/T déterminer. avec P temps de base d'impulsi on à La tension moyenne d'une vraie sinusoïde est : T Vmoy sin = 1 ´0 E0 sin t dt T =2 E0/T si V moy = Vmoy sin alors 236P/T = 2E 0/T soit P = 2T/236T Le calcul de largeur a été effectué pour 8 créneaux de U R soit 15 créneaux de V R-Y (coefficient choisit précédemment). Pour le BRULE, NIECERON, PANOT Page 35/74 HEF4752V, cela correspond à une fréquence au moteur de 50Hz. On en déduit que pour 50 Hz, P = 26,98 Qsec . Les valeurs de x s'obtiennent en multipliant la valeur proportionnelle par P : X1 = 3 * 26,98 Qsec =80,94 Qsec Remarque importante Si la fréquence de sortie augmente ou diminue, la valeur de x va également augmenter ou diminuer. Par conséquent la tension efficace de sortie va varier, permettant ainsi d'obtenir U/f = cte Le facteur multiplicatif de 15 entre la fréquence porteuse et la fréquence de sortie n'est utilisée que pour la gamme de vitesse du moteur la plus élevée. Pour améliorer la distribution des impulsions à des vitesses plus basses, la fréquence porteuse devient un multiple d'ordre plus élevé de la fréquence de sortie. Les points d'intersections des facteurs multiplicatifs sont pourvus d'un hystérésis entre celui à la montée et celui à la descente de manière à éviter les instabilités de fonctionnement en ces points. Le tableau ci-dessous donne des facteurs multiplicatifs dans la gamme de vitesse du moteur. Fréquence moteur 0,1 - 6,4 Hz 5,7 - 8,9 Hz 8,1 - 12,8 Hz 11,2 - 17,9 Hz 16,3 - 25,5 Hz 22,3 - 35,7 Hz 32,5 - 51 Hz 44,6 - ... Hz Facteur multiplicatif 168 120 84 60 42 30 21 15 Fréquence porteuse 16,8 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - 1070 Hz 675 - ... Hz coefficient multiplicatif de la fréquence Le passage d¶une plage à l¶autre donne alors : 5,7Hz 6,4Hz Seuil hytérésis BRULE, NIECERON, PANOT Page 36/74 PANOT   ¨§   © © I F 5 28 ORM1 8 ORM2 9 12 Porteuse 1 0) (' &% $ # " ! ¥  © ¨§¦ 12V OYM1 22 VERS LES IGBT Modulatrice OYM2 21 OBM1 3 OBM2 2 HEF4752V 4 17 6 24 7 25 13 15 16 14 +12V C6 0V Page 37/74 . BRULE. Nous n¶étudierons pas la manière dont il les utilise. le HEF4752V utilise un certain nombre de compteurs-décompteurs ainsi que des codeurs commandés par le circuit NE566 et le circuit HEF4047. Présentation du composant Le circuit HEF4752 est composé de28 broches dont : 7 entrées de données 4 entrées d¶horloge 2 entrées d¶alimentation en 0 +15V 3 sorties de test 12 sorties pour la commande des IGBT b) Schéma d·application et calculs S M 'IMPL 0V C1 R1 COMMANDE EN FREQUENCE DU MOTEUR +12V R3 +12V R2 C2 R4 +12V +12V 1 BZX79C3V3 3 2 5 6 8 NE566 7 1 R5 C3 0V +12V C5 REGLAGE EN FREQUENCE DU HEF4752V R6 1 3 2 4 5 6 14 HEF4047B 7 8 9 12 C4 +12V R7 switch-o del y Pour mieux comprendre la fonction MLI nous allons décomposer le signal en Série de Fourrier. NIECERON.Pour la réalisation pratique de cette modulation. lesquels sont déphasés de 120° : f(t) = U 10 . le signal f(t) est composé du signal U 10 et du signal U 20. NIECERON.F(x) ¤1 ¤2 ¤3 ¤4 ¤5 ¤6 ¤7 ¤8 ¤9 ¤10¤11 ¤12¤13 ¤14 Etude du signal y La fonction f(t) ne comporte pas d¶harmonique de rang pair car f(t + T/2) = -f(t) y La fonction est impaire de période 2T ce qui signifie que a 0 = 0 et a n = 0 y Le signal MLI ne comporte pas d¶harmoniques de rang multiple de 3. Or pour les rangs 3n. PANOT Page 38/74 .2T/3) Donc f(t) = b3n sin 3nU .b3n sin 3nU + b3n sin 2T/3 =0 on peut donc maintenant décomposer le signal ainsi : g f(t) = 7 ( bn sin (n[t) avec [ = 2Tf = 1 n=1 2 T on cherche donc l¶expression des b n : bn = ´0 f(t) sin nt dt T 2 8 bn = ´0 f(t) sin nt dt T 2E ¤2 ¤4 ¤6 ¤8 BRULE.b3n sin 3n(U .2T/3) = b3n sin 3nU . En effet.U20. on a U10(3n) = b3n sin 3nU U20(3n) = b3n sin 3n(U . bn = 2* T [ ´¤1 sin nt dt + ´¤3 sin nt dt + ´¤5 sin nt dt + ´¤7 sin nt dt] -4E bn = [cos n¤ 2-cos n¤1-cos n¤ 4-cos n¤ 3-cos n¤ 6-cos n¤5-cos n¤8-cos n¤ 7] T -4E bn = [cos n¤ 2+cos n¤ 4 +cos n¤6 +cos n¤8 ]-[cos n¤ 1 +cos n¤3 +cos n¤5 +cos n¤ 7 ] T Dans le principe. il suffit de choisir les angles ¤ n de telle manière que b5 = b7 = b11 = b13 = 0 Nous ne réaliserons pas ce calcul qui n¶aurait aucun intérêt. NIECERON. on souhaite annuler le plus grand nombre d¶harmoniques susceptibles de perturber le bon fonctionnement du moteur. . il reste les rangs b 5.3 0. réalisée par un laboratoire d¶applications.6 0 0 0 0. b12.1 0 0 0. Une étude. Grâce à ce développement. b9. b3. b13. b7. b14 sont éliminées. car il dépend de la fréquence du moteur et les angles varient avec elle. PANOT Page 39/74 . b10. Or.1 A8 0 0 A9 0 0 A10 A11 A12 A13 A14 0 0 0 0. après analyse. Comme harmoniques gênant. Pour éliminer ces harmoniques..3 0. a établie la valeur des harmoniques.. b8. Ils ont obtenu les résultats suivants : A1 poteuse F 15 fonctionnement sans I 1 1 A2 0 0 A3 0 0 A4 0 0 A5 0 2 A6 0 0 A7 0 0. b6. 17. on constate que les harmoniques de rangs b2.1 0 0 A15 A16 A17 A18 A19 A20 poteuse F 15 fonctionnement sans I 0 0 0 0 0.5 0 0 BRULE. il ne reste plus maintenant que des harmoniques de rangs 13. ce qui ne perturbe plus beaucoup le moteur. b11. b 4. NIECERON. PANOT Page 40/74 .5 1 0.5 2 1.5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Un essai moteur nous a donné les résultats suivants : rang On peut constater que la réponse en courant ci-dessous est pratiquement sinusoïdale : BRULE.Le graphique correspondant est : étude théorique 2. on peut observer quelques chose de particulier : en effet. on constate un décalage entre les fronts opposés. Il présente une opposition de tension 0 ou 15V afin d¶éviter tout empiètement des transistors de la commande. temps de sécurité qui empèche un empiétement des transistors. zoom de 1000 fois et permet d¶établir l¶écart de commande entre deux transistors.c) Mesures et relevés Voici le relevé de deux sorties complémentées du HEF4752V. NIECERON. Le diagramme ci-dessous. larges en milieu. 0 Sorties HEF4752V 0 En approfondissant le signal. PANOT Page 41/74 . IL est de 12. Ce cycle se répète avec cette même période définit par la commande présentée précédement.9Qs. Ce relevé expose bien la commande MLI avec des largeurs d¶impulsions différentes : étroites en début de période. Sorties HEF4752V Relevé 2 BRULE. pour se resserrer en fin de période. NIECERON. d) Conclusion Le composant fournit bien un signal de commande MLI. Le signal lui -même peut commander des IGBT avec un amplificateur de puissance. La suite de la partie commande concerne cette interface de puissance qui comporte des sécurités adaptées à la puissance. PANOT Page 42/74 . on considère un temps minimal de 2. La commande de ces IGBT se fait par le biais d¶une interface fournie chez Semikron.Pour la commande d¶IGBT ou transistors. BRULE. Celle-ci adapte et protège l¶installation entre la partie commande et la partie puissance. L e développement en série de fourrier nous montre bien que les harmonique ont reculé. Cette valeur est donnée par les documents constructeurs préconisant un temps de « protection ».7Qs. Le SKHI22 de Semikron : a) Pourquoi ? C¶est une interface de commande pour thyristors et transistors (IGBT).QWHUYHUURXLOODJHGHVHQWUªHVLQHUGLVDQWODFRQGXFWLRQVLPXOWDQªH 9DOLP9 9*(GHFRPPDQGH &RPSDWLEOHV&026DYHFXQHJUDQGHLPPXQLWªDXEUXLW 3URWHFWLRQFRQWUHOHVFRXUWVFLUFXLWV &RXSXUHDGRXFLHGXFRXUWFLFXLW Après avoir énumérées les fonctions spécifiques du SKHI22. Le court-circuit ocasionné dans notre cas se ferait à environ 536V continu . Le SKHI22 génère des retards au niveau des commandes. c) Schémas et calculs Page 43/74 BRULE. Ces retards évitent un empiétement des commandes. Notons une autre particularité importante et essentielle pour la « survie » des IGBT. PANOT . Sa particularité est d¶avoir une isolation galvanique entre la partie commande et la partie puissance. Nous verrons dans les relevés suivants le temps de réponse d¶un IGBT par rapport à sa commande. très utiles lorsque vous devez commander un onduleur.VROHPHQWHQWUHFRPPDQGHHW. VHXOHDOLPHQWDWLRQSRXUGHX[FRPPDQGHV $MXVWDJHH[WHUQHGHVUHWDUGVVXUYHLOODQFHGHO DOLPHQWDWLRQ5JRQRIISRXUDSSOLFDWLRQVSªFLILTXH 9DOHXUGHG9WU©VªOHYªHGHN9QVLVROHPHQWSDUWUDQVIRDXOLHX  GW G RSWRªOHFWURQLTXH .. b) Ce qu·il sait faire. évitant ainsi des risques de surtensions ou de courant trop fort. nous passons maintenant au schéma et calculs relatifs à ses fonctions. un court-circuit franc de l¶alimentation serait fatal pour le système.*%7MXVTX ¡N9 &RXUDQWGHFU«WH$ 6LJQDOG HUUHXU .. Ce driver est composé de 2 parties complémentaires pour la commande de 2 éléments. NIECERON.3. S¶ils n¶existaient pas. A noter. Sortie HEF4047B Passons aux valeurs des résistances qui définissent les retards et les intervalles de commutations entre deux commandes. nous pouvons constater qu¶il faut environ 500ns de réponse. comme nous l¶avons remarqué précédement que le HEF4752V intègre déjà un temps de retard de 12. BRULE. PANOT Page 44/74 . NIECERON. Sur le relevé ci-contre.9Qs. ce qui correspond à un temps minimum entre chaque commande de 1Qs : 1 front montant + 1 front descendant.Remarque : On notera que le SKHI22 ne peut être vérifié qu¶en l¶associant avec les IGBT. Celui-ci ne pourrait fonctionner du à un manque de référence « Vce ». Pour vérifier le temps de retard à la commutation. le risque d¶empiètement est donc nul. nous avons visualisé le temps de réponse d¶un de nos IGBT. Il réalise la fonction atténateur de court -circuit. pour un temps de 1Qs. Il se calcul comme suit : BRULE. NIECERON. Il est donné par la formule : TRtd (Qs) = 2.9 Qs. Vin représentent les entrées (commandes) et Vg sont les sorties des IGBT. Vin1 Vin2 Vg1 Vg2 Roff Rtd Ron Ron/Roff : La documentation constructeur préconise des résistances de 3.13.Sur ce schéma. tmin : tmin est le temps de réponse lors de la détection d¶un court-circuit.3. On choisit donc Rtd nul.Rtd (k. Le temps minimum de commutation pour un IGBT est de 1 Qs.) Le HEF4752V intègre déjà un temps de 12. Ron et Roff caractérisent le temps de descente et de montée après la commande (schéma cidessus) Rtd : C¶est un temps de sécurité de commutation entre les deux commandes évitant l¶empiètement de 2 transistors.7+0. PANOT Page 45/74 . 7 Qs. nous avons bien une commande négative pour le second en -15V. ce qui correspond à Rce=24k. Nous remarquons que A est commandé alors que B ne l¶est plus et vis et versa. en entrée du SKHI22. PANOT Page 46/74 . on obtient donc un retard théorique de 15.) 10+Rce (k.6 Qs. ce qui explique que le résultat relevé est différent de la théorie.) Et Vcestat=9. nous constatons que les signaux sont identiques à l¶entrée (HEF4752V) et qu¶ils sont déphasés de T/2. (Relevé 3) BRULE.tmin=Tce .)-25 10+Rce (k. montre la Dans un premier temps. et Cce=330pF.9Qs. Pour effectuer cette mesure. Cette mesure se fait avec une sonde différentielle afin d¶éviter un court circuit de masse. Notons que pour une commande positive du premier IGBT en +15V.) Le constructeur préconise un temps moyen de 1.Rce (k. Le résultat suivant progression du retard. on se place à « S1 » en tant que point de référence (masse oscillo) et à la « grille» de chaque IGBT.Rce (k.75 Qs.10. auquel s¶intègre le temps complémenté par le SKHI22 qui est de 2. Le temps mesuré prend en compte les variations de l¶entrée. d) Mesures et relevés Sorties SKHI22 Pour ce premier relevé. ln (15-Vcestat) (10-Vcestat) Avec Tce=Cce (nF). nous avions un retard de 12. NIECERON. BRULE. PANOT Page 47/74 . nous sommes donc largement au dessus du minimum de sécurité (13 fois supérieur).e) Conclusion Le temps de retard minimum pour notre commande étant de 1Qs. NIECERON. Les IGBT sont commandés correctement et en toute sécurité. Les commandes sont bien en +15V pour la commutation fermée et en -15V pour la commutation ouverte. PANOT Page 48/74 DD 6 . Le HEF4047B a une autre fonctionnalité dans ce système : le réglage de la constante U/f. il est nécessaire de lui fournir des créneaux pour ses calculs. NIECERON. C¶est entre outre un générateur de créneaux pouvant se trigger sur un front montant ou un front descendant.4. scillateur output etrigger 4 BLE C BLE L IIB C BRULE. Nous pourrions apparenter les créneaux à la porteuse du MLI. Rappelons qu¶un système MLI peut se définir par une fonction de transfert où seraient impliquées une modulatrice et une porteuse. Voici donc la structure générale du composant et son cablage dans le système. b) Schéma et calculs Le HEF4047B est un multivibrateur astable.rigger G D 8 F PI I H BLE L Fré uency I I E / D 6 68476 2436769 rigger FD 8 BLE E L 68 76 8 55484 8 68476 425 2432 BLE E I C E L ED 6 D E 8 F t t' Ct 8 2432 C 2432 4@ A 4 B 0 . Le HEF4047B a) Pourquoi le HEF4047B ? Comme nous l¶avons vu précédement dans le schéma du HEF4752V. Cette deuxième particularité se gère à l¶aide d¶un potentiomètre et d¶une capacité. Avec les essais de la machine.4. Cependant ces différents types de fonctionnement ne nous intéressent pas dans le système du MLI.84 est donné par la doc constructeur pour une certaine plage. autrement dit le double de fréquence. dont le rapport cyclique est de ½. Ce mode génère des créneaux de fréquence déterminés par Rt et Ct. Cette sortie est utilisée pour synchroniser les composants environnents entre eux. On retrouvera ces fonctionnalités dans la documentation technique du composant. C µest une CLOCK. PANOT Page 49/74 . Voici donc le mode de calcul pour le fonctionnement Astable. Le HEF4047B peut également s¶utiliser en compteur ou en monostable. NIECERON. A remarquer que la période de la sortie «oscillator input » est la moitié de celle des sorties «o » et «o ». pour un Ct=100 pF Le tout pour une fréquence de « porteuse » de 300 kHz. Dans notre cas elle se définie par un Vcc de 15V.889 k. Ce qui donne les résultats suivants : RT=6.Le fonctionnement en astable est établi lorsque l¶entrée « Astable » est à l¶état HAUT. BRULE. Ce qui représente le rapport d¶une utilisation courante pour un réseau fixe (220/50). nous nous sommes apperçu qu¶une telle fréquence de porteuse donnait une réponse de U/f égal à 4.84*Rt*Ct Le chiffre 4. SORTIE « O » tA tA=4. Les résultats obtenus sont satisfaisants. PANOT Page 50/74 . BRULE. Le signal de la sortie « 10 » est de 300 kHz et d¶amplitude +15V et celui de la sortie « 13 » est de 600 kHz et de même amplitude. c) Mesures et relevés Sortie HEF4047B Ci-joint les résultats des sorties « 10 » (A) et « 13 » (B) du HEF4047B.3k.. Ils sont satisfaisants. Une résistance fixe Rt de 3. En effet. évite des valeurs de U/f trop petite. avec un potentiomètre de 5k.5 k. NIECERON. d) Conclusion La résistance Rt choisie est de 3. La commande MLI serait absurde pour de trop faibles valeurs. Cela aurait pour effets de diminuer les couples moteurs. les signaux obtenus sont des créneaux de fréquence 300kHz et de rapport cyclique ½ pour un U/f de 4. Les petits pics en début et en fin de créneaux sont dûs à des phénomènes de résonnance engendrées par les capacités dans le composant et le rayonnement de proximité.4.Le potentiomètre Rt¶ sert de réglage de fréquence. +12V R4 C2 R2 R1 6 5 8 1 C3 4 3 NE566 7 R3 Le NE566 est un générateur de créneaux. BRULE. En effet. PANOT Page 51/74 . Il s¶apparenterait à la modulatrice du système MLI. celui-ci ayant besoin d¶un signal de type rectangulaire périodique et de fréquence très élevée. il suffit d¶agir sur la patte numéro 5 appelée «modulation input » pour que la fréquence de sortie varie. b) Application du composant Ci-dessous le schéma type de montage pour ce composant. C¶est un oscillateur simple de fonctionnement. Celle-ci suit une pente se résumant à la droite ci dessous (figure 1). Le NE566 a) Pourquoi ? Le NE566 sert de commande au générateur de MLI. Le composant mis en question répond aux critères désirés. En effet. le NE566 génère ce type de signaux à des fréquences très élevées et d¶une linéarité remarquable (Fig 1). NIECERON. En l¶occurance nous avons besoin d¶une fréquence de 600kHz. Il est très linéaire et est capable de fournir des fréquences pouvant aller jusqu¶à 1MHz.5. Il fait varier la tension et la fréquence tel que U/f reste constant. BRULE. On aurai pour conséquence un F0 max. le moteur s¶emballerai vers 3000tr/min pouvant détériorer la machine tournante.C3 soit R4=2. R1(potentiomètre) effectue la commande principale.C3.V+ La documentation technique préconise R4 tel que 2k . R2. R4 et C3 sont définit sachant que V+=12V. NIECERON. Figure 1.<R4<20k. est maximal lorsque Vc=0 et F0 minimal lorsque Vc=V+ évitant ainsi lors d¶une coupure de la commande d¶avoir un Vc=0. : (R2. R3 permettent un réglage précis. 6 R VU T Q 15 12 10 3. 8 6 5 0 cb `Y a W X La précision ainsi obtenue permet une commande de bonne qualité. R3 limite la fréquence de sortie). et C3=820pF A noter que F0. Les ponts diviseurs caractérisés par R1. tandis que R2 et R3 exécutent la fonction de seuil max.2k. PANOT Page 52/74 S 13.Vc] R4..R4. Afin de commandé notre HEF4752V dans toute sa plage. 3 1. La résistance R4 et la capacité C3 gère la fréquence par la formule : F0=2[V+ . afin de limiter les oscillations éventuelles du système provenant d¶un environnement bruyant. Dans notre cas.x 350 ence r Tensi n La tension de commande Vc est caractérisée sur une plage donnée par V-<Vc<V+.F=Vc. la fréquence de sortie. F0= 15 6.01 QF recommandée par le constructeur. 300 250 200 150 100 50 0 . La faible capacité C2 doit être connectée entre 5 et 6. le NE566 devra fournir un créneaux de fréquence maximal de 600kHz. Pour éviter d¶autres oscillations on choisira une capacité de 0. or le HEF4752V se commande avec un crénaux de 0 à V+.6k. En entrée du HEF4752V nous pouvons observer le signal suivant. BRULE. Pour le satisfaire on se propose de mettre une diode Zener de 3V3 avec une résistance R5 de 5. limitant le courant dans la diode à 10 mA. Ensuite on fait rentrer le nouveau signal dans un trigger de Schmitt 40106B. On s¶aperçoit qu¶il y a un offset. Entrée du HEF4752B d) Conclusion Les crénaux obtenus sont bien de 0 à V+ et fréquence variable dont la fonction relative celle d¶une droite. NIECERON. les risques de parasitage et les seuils transitoires sont ainsi évités.. à 308 kHz. PANOT Page 53/74 .c) Relevés Sortie NE566 Voici maintenant le relevé de la sortie du NE566. En effet. PANOT Page 54/74 . BRULE. le HEF4752V impose déjà un temps de retard de 12.6. Ils sont par ailleurs suffisamment long pour cette application.9 Qs . En ce qui concerne l¶association générale de ces trois modules. Commentaires HEF4752V + SKHI22 + IGBT Il est intéressant de comparer les relevés concernant les temps retard et observer ainsi que les temps d¶empiétements n¶existent pas. le système a été associé au moteur. il suffit de quelques centaines de millivolts (300mV) pour que l¶IGBT fonctionne correctement. Dans un premier temps. Il est rappelé à la rubrique SKHI22 qu¶une vérification de la commande n¶est possible que si les IGBT sont assemblés. c¶est avec cette méthode que notre commande MLI a été testée. Schéma relevé 3 et relevé 2. Le deuxième essai sur table a été testé en boucle ouverte (sans asservissement). il faut noté qu¶il est possible de tester et de simuler la fonction MLI sur de faible puissance. La capacité de filtrage est soigneusement déchargée puis vérifiée après chaque arrêt (580V max a décharger). Sur le relevé ( sortie du MLI ). 15V 2V< E< + Vcc Vc Système de commande MLI SKHI22 IGBT CHARGE RL Dans un second temps. NIECERON. La différence sur le relevé (sortie SKHI22 ) présente donc les temps de retard que le SKHI22 ajoute à l¶entrée. temps largement suffisant pour la commande. Certaines précautions ont été prises car les tensions s¶élèvent jusqu¶à 580V en continu !. En effet. la correction est effectuée à partir de données dynamo-tachimétrique ce qui n'est pas toujours synonyme de précision. d'abord d'un point de vue théorique.Le premier test de ce deuxième essai fut réalisé sous tension variable afin de limiter les risques de dégradations matériels du à d¶éventuelles erreurs. PANOT Uc V2 V'2 Uref d e si nal d T UDT Adaptation DT U' DT Traitement VS2 Adaptation sortie UCM UC est Page 55/74 . 7. on utilise un montage composé de plusieurs Amplificateurs Opérationnels qui réalise le SADT présenté ci-dessous: tension de commande Uc Adaptation commande limiteur de vitesse Uref du si nal synoptique général de la boucle retour Nous allons détailler chaque bloc afin de comprendre comment fonctionne la boucle retour. dans la plupart des cas détruire le SKHI22. Remarque : Il faut faire attention de bien cabler le SKHI22 et les IGBT. La commande du HEF4752V. La BOUCLE de Régulation a) Etude théorique Précision de départ : la carte de boucle retour n'est pas un asservissement. La carte sert plutôt à conserver la vitesse la plus constante possible lorsqu'il y a une variation du couple résistant. Une inversion pourrait. Pour effectuer cette correction. puis d'un point de vue pratique. NIECERON. présente une particularité : la tension de commande BRULE. par l'intermédiaire du NE666. sachant que la tension à la sortie du premier AOP varie de 0 à 15V. on obtient un gain de 1. le moteur est à l'arrêt. on est obligé d'inverser U c. Ainsi.Uref R1 + R2 V'2 = Uref = .i R2 + V'2 donc (2) on déduit de (1) et de (2) U ref En choisissant R 1 égale à R 2. c) Limiteur de vitesse Cette fonction. 1500 tr/min. on utilise le principe des diodes zener montées en parallèle à la sortie de l'AOP [adaptation de commande]. NIECERON. qui elle évolue comme la vitesse. Essai du moteur Afin de déterminer les seuils.UC) R1 Uc . on recherche les valeurs des BRULE. Pour ce faire.inversement proportionnelle à la vitesse du moteur. selon la combinaison des interrupteurs. C'est le rôle du premier AOP : b) Montage différentiel + fonction de transfert Uref = -(R2 + R1) i + Uc donc (1) i = V2 * R2 R1 + R2 i=Uref . PANOT Page 56/74 . si on le désire. c'est à dire à la tension Uref. permet de fixer 4 seuils de vitesse maximum. Lorsque U c vaut 15 V. on peut limiter l'action du potentiomètre de commande à 1000 tr/min. 2000 tr/min ou bien laisser la limite du système.V'2 R2 R2 = (V2 . Afin de pouvoir comparer cette tension à celle de la dynamo-tachimétrique. 7V TENSION DT 46V 54V 61V 68V 76V 85V 95V 115V 125V VITESSE MOTEUR 767 tr/min 900 tr/min 1016 tr/min 1133 tr/min 1267 tr/min 1417 tr/min 1583 tr/min 1917 tr/min 2083 tr/min RAPPORT Udt/Ucommande 8. afin de sélectionner l'un de ces seuils. on peut trouver la vitesse du moteur.97 9 9.21 8. le dernier seuil étant la limite de Uref seuil 1000 tr/min : 6.71 8.12 On choisit donc 3 diodes zener. on utilise de simples interrupteurs 2 positions installer en cascade comme suit : BRULE.2V 9.5 9.6V 6.06V = 1 tour.5V 8.27 9.diodes zener disponibles. Sachant que 0.8V 7.1V 10V 12V limite Ucommande 13.34 9.8V seuil 1500 tr/min : 10V seuil 2000 tr/min : 12V Dans la pratique.57 9. NIECERON. On relève ensuite pour chaque valeur de diode zener la tension renvoyée par la dynamo tachimétrique.2V 6. PANOT hg f E Page 57/74 . TABLEAU DE VALEURS : DIODE ENER DISPONI 5. d) Adaptation dynamo tachymétrique La dynamo tachymétrique délivre une tension de 0. NIECERON. Il faut donc que le rapport du diviseur de tension soit de 9. Pour adapter cette tension qui varie de 0 à 130V.1. PANOT Page 58/74 .06V pour 1tr/min.1 avec la fonction de transfert suivante : R2 U'DT = UDT R1 + R2 BRULE. on peut voir que le rapport entre la tension UDT et la tension Uref évolue sensiblement autour de 9. on utilise un diviseur de tension : R1 UDT R2 U'DT Montage diviseur de tension grâce au tableau présenté dans la paragraphe [limiteur de vitesse]. e) Traitement du signal Nous possédons maintenant deux tensions comparables : la tension Uref qui correspond à la tension de commande et la tension U'DT qui correspond à la tension de la dynamo tachymétrique. et une résistance de 1k. On choisit donc des résistances de 0.7k.7k. Dans la fonction [traitement du signal]. ces deux tensions sont d'abord comparées à l'aide d'un montage AOP similaire au précédent (paragraphe adaptation commande).R3 ( R1 (V1 = VS1 et V2 = Uref) V2 + R2 ) En choisissant R 1 = R2 = R3.).43 W.5 W. Remarque : la valeur de la résistance principale R1 étant de 33k.2.63*10 -3 A soit une puissance de P = Ri² = 0. Nous constatons que le montage sommateur inverse la tension de sortie. grâce à un montage sommateur présenté ci-dessous : Montage sommateur R1 + VS1 V1 V2 R2 V1 fonction de transfert : Vs 1 = . le résultat de cette soustraction Uref . à la suite de ce montage. on choisit pour la résistance de 3. C'est pourquoi. on obtient un gain de 1. une résistance de 2. pour une tension maximale de 120V. PANOT Page 59/74 . NIECERON. on met un simple montage inverseur : BRULE. et R2 = 4k. on obtient un courant de i = 120/33000 = 3.On choisit pour valeur de résistances R 1 = 33 k. (En fonction des disponibilités.U'DT est additionné à la tension Uref. ce qui donne un rapport de 9. Le schéma global théorique de la carte de boucle retour donne alors celui qui est présenté à la page suivante. ne peut pas être envo yé sur la carte de commande : il faut de nouveau le réinverser par rapport à la tension V2. ainsi obtenu. BRULE. On utilise pour cette adaptation le même montage qu'à l'entrée de la carte [adaptation commande]. Le résultat est envoyé sur la commande du NE566. NIECERON. permettant ainsi la commande du moteur tout en corrigeant les erreurs de vitesse.R2 R1 VS1 + R1 VS2 Montage inverseur R2 fonction de transfert : Vs 2 = R1 Vs1 f) Adaptation sortie Le signal. PANOT Page 60/74 . NIECERON. PANOT Page 61/74 .BRULE. Donnée de départ V2 Uc 15V 8V La tension V 2 est toujours égale à 15V La tension U C est prise à 8V pour l'exemple Première étape : adaptation de la commande soit V 2 . On obtient BRULE. on ne prendra pas en compte la partie limitation de la vitesse).g) Etude pratique étude du signal à travers la boucle retour Afin de comprendre toute la théorie de la boucle retour présentée ci-dessus. on peut prendre un exemple de signal de commande et observer son cheminement et ses transformations à chaque étape du SADT. (Pour faciliter la compréhension. PANOT Page 62/74 .UC. NIECERON. ce qui signifie que le moteur tourne moins vite par rapport à la tension de commande. Le moteur va donc accélérer pour rattraper son retard.U ref 7V En parallèle à cette première étape.5V 3) inversion de V S2 on obtient : -VS2 8.5V Troisième étape : adaptation sortie soit V 2 . On pourra ainsi constater tout l'effet de la boucle. Deuxième étape : traitement du signal 1) comparaison de Uref et de U'DT : VS1 = Uref . il y a l'adaptation de la tension de la dynamo tachimétrique qu'il n'est pas utile de représenter. La tension adaptée U' DT est prise pour l'exemple à 5.5V.8. Nous pouvons estimer que la boucle de retour fait bien évoluer la vitesse du moteur en fonction de la tension de commande et du retour dynamo tachymétrique. On obtient une tension de sortie égale à 15 .VS2. soit une tension inférieure à la tension de commande qui était de 7V. PANOT Page 63/74 .5 = 6.5V 2) addition de V S1 et de Uref : VS2 = .U'DT on obtient : VS1 1.5V. h) Réalisation pratique BRULE.( VS1 + Uref ) on obtient : VS2 -8. NIECERON. se sont des TL081CN. Pour les atténuer. dont le schéma de cablage est le suivant : VeVe+ -15V +15V Vs A propos du le signal dynamo forme retour DT . liés à l'environnement (proximité du moteur et de puissance). additioneur : 39k. pour éviter les parasites provenant de la tension d'alimentation en 15V +15V. Les autres résistances ont les valeurs suivantes : adaptation commande : 17k. De même. on utilise plusieurs éléments : à chaque circuit. on place des condensateurs céramiques entre le +15V et la masse et entre le -15V et la masse. au plus près du circuit. Le deuxième point concerne la valeur des résistances des AOP lorsque ceux-ci sont branchés en cascade. si l'emplacement le permet. étant placées en début de chaîne. En ce qui concernent les AOP. comparateur Uref . peuvent perturber la forme des signaux de chaque AOP. NIECERON.. C'est pourquoi les résistances du pont diviseur du retour DT ont été choisi les plus petites possible. délivré par la tachymétrique à la suivante : BRULE. on place entre le +15V et la masse et le -15V et la masse des condensateurs chimiques de 100QF. U'DT : 17k. La valeur de ses condensateurs est de 0. il faut respecter deux points : Le premier point est la lutte contre les parasites. Il faut prévoir en effet que les valeurs des résistances d'un AOP soient supérieures à celles de l'AOP précédent.22 QF. inverseur : 47k. Les parasites. sachant que tous les gains sont réglé à 1. PANOT Page 64/74 .Pour que les montages AOP soient le plus rentable possible.. Comme nous disposions de condensateurs 63V.Comme il n'est pas parfait. -15V et sur le retour dynamo tachymétrique des fusibles d'une valeur de 500mA. NIECERON. Une résistance fixée au boîtier permet à ces condensateurs de se décharger plus rapidement et donc de renvoyer une information vitesse plus précise. Le typon a été réalisé d'abord sur papier pour l'emplacement des composants puis à l'aide du logiciel BIG-CI. d'autre part de le lisser grâce à un jeu de deux condensateurs placés en parallèle. PANOT Page 65/74 . Pour la protection générale de la plaque. nous avons placé en série sur l'alimentation +15V. BRULE. En effet la tension délivrée par la DT peut atteindre 120V. nous avons décidé d'une part de le redresser grâce à un pont de diodes. Les condensateurs utilisés ont une valeur de 1000QF. Le résultat qui a permis la réalisation de la carte est présenté page suivante. nous en avo ns placé 2 en parallèle. BRULE. NIECERON. PANOT Page 66/74 . Le déroulement de la mise en service a débuté par l¶alimentation de la commande. on place des capacités de découplages aux bornes des composants. on visualise les entrées de commande du SKHI22 (sorties du 4752V) . Guillaume a monté la partie commande et a effectué l¶implantation des composants. Différents points de sécurités ont été contrôlé. notamment l¶alimentation de l¶électronique par la boitier d¶Alim. avec notamment le redressement de la tension et la démarche de commande expliquée dans la partie « choix de contacteur ». Les éléments de puissance étant encore séparés de ceux de la commande.8. Les difficultés de mise en service sont liées essentiellem ent à un parasitage excessif du au rayonnement du MLI (harmoniques 1315-17). BRULE. tandis qu¶Olivier s¶est occupé de la partie régulation avec un nouveau boîtier. Ensuite . -15V et le 5V. on vérifie alors le retard et la commande de IGBT délivrés par le SKHI. PANOT Page 67/74 . Ucons=15V). on regarde les signaux de commande de HEF4752V. Une fois ceux-ci vérifiés. en sortie du Ne566 et du HEF4047B. La partie puissance peut-être vérifiée. La vérification de la commande est terminée lorsque les états de sortie de la régulation sont validés (Udyna=0 . Si les signaux correspondent à l¶attente. Pour les aténuer. Pascal a câblé la partie puissance et redressement. NIECERON. ETAPES et DIFFICULTES lors de la mise en service Le câblage a été réalisé par le groupe lui-même. Les deux systèmes pourront être regroupés lorsqu¶il y aura satisfaction complète de chacun d¶entre eux. : On contrôle le +15V . La solution définitive a été. alimentée en 15V. Ainsi. potentiomètre de consigne à 0. NIECERON.TL081). Lors de la première mise en service de la boucle de retour sur plaque labdec. par la suite. Après analyse du problème. Elle avait pour conséquence de faire démarrer le moteur. nous avons été confronté à un problème. potentiomètre de commande à 0. La consigne du NE566.La tension de sortie de la dynamo tachymétrique a du être redressée puis filtré par des capacités de forte puissance. La solution retenue est celle d¶alimenter le NE566 en 12V. La solution provisoire retenue a été de couper la patte du composant. des amplis op.passait par une patte inutilisée du TL081. de couper la patte du support.4V le moteur ne démarre pas. à besoin pour de cette même tension pour que le moteur soit à l¶arrêt. le dernier AOP servant à adapter la tension de sortie ne fonctionnait pas. Une autre difficulté de conception et de calibrage des composant électronique. En effet. La consigne étant de 14. Lors de la mise en oeuvre de la carte électronique. ce qui perturbait son fonctionnement. Or la tension délivrée par la boucle de régulation n¶était que de 14. BRULE.4V (tension de sortie max. la régulation ne fonctionnait pas comme convenu. le seuil de démarrage qui était alors de 15V passe à 12V. nous avons constaté que la piste allant à la patte Ve . PANOT Page 68/74 . ). HEF4047B d¶une alimentation 0 . PANOT Page 69/74 . mesure extérieure. NIECERON. HEF4752V. BRULE. les TL081 (AOP) ont besoin d¶une alimentation +15 . b) Schéma interne de la carte Les entrées sont protégées par des fusibles calibrés. Un 5V est prévu sur cette carte en cas de besoin (Régulation. Boitier d¶ALIMENTATION a) Pourquoi ? Le boîtier d¶alimentation a pour but de fournir du +15V .9. En effet. -15V et la masse pour permettre d¶alimenter la carte de commande (SKHI22) et la carte de consigne (régulation de vitesse et consigne). -15 et le NE566. 15V . Remarque : Pour obtenir. On place des capacités de découplage en céramique.5V 100.6 td min 17.50.5<Vreg<Vmax Soit 17.t1.8 20 t(ms) .5 V< 15 V< 22.c) Explication des schémas et calcul On utilise donc un transformateur 220V / 2*16V + 2*8. 2 .T)=17. le point milieu sera alors la masse commune aux alimen tations.6V.819 ms.une tension donnée par Ured¶=Uenr.6 sin(2. caractéristique d¶un pont PD2. fournit une tension redressée telle que Ured=U. c µest la même méthode.885 rad/s t1=2.5 0 2.t1.8 5 10 12.T=0.6V 25VA 7915 -30 -15 15W 7815 35 15 15W 7805 35 5 5W Détermination des capacités chimiques : Le régulateur fonctionne dans une plage comprise entre : Vreg+2.6V . le +15V et le ±15V. soit une tension d¶environ + ou 22.6V (Vred) Calcul de t1 : Uc=22. NIECERON. PANOT Page 70/74 i max 22. afin d¶éliminer les parasites de hautes fréquences. 2 . U ax d'entrée (V) U sortie (V) Puissance Transformateur ~260 2*16V + 2*8. Le pont redresseur. Les capacités chimiques servent de réservoir d¶énergie lors de l¶apparition de forts appels de courant ou de tension. On obtient donc entre ce point milieu et le potentiel + ou . on prend deux enroulements au secondaire monté en série.Pour la partie concernant le 5V. Ils évitent ainsi que se soit le composant luimême qui fournisse ces demandes d¶énergie. t1 Ured (V) Maintenant cherchons td : BRULE. Les capacités de 0. PANOT Page 71/74 . le rayonnement du MLI est d¶au monis 1MHz.5A pour une chute de tension de Ud=22. Nous pouvons déterminer C avec la formule : C= I .5=5.2 0 15.1V. td = 766 QF Ud La valeur normalisée est de 1000 QF.5*10=8.6-17.1 0 5 0 BRULE. il faudra toujours couper la commande avant de modifier le câblage.22 QF en céramique servent de filtre en tant que passe haut à une fréquence de 600 kHz. d) Fond de panier de la carte Le fond de panier doit pouvoir accueillir du 220V.82ms td étant le temps de décharge de la capacité et sachant que la consomation de courant est d¶environ 0.td=t1+ 0. e) Résultats d·exploitation Tension relevée à l¶oscilloscope : Usortie ( V±) Usortie (V~) -15. NIECERON. En effet. Cette fréquence est dû au IGBT qui ont une fréquence de commutation à 1/1 Qs minimum. PD3. PANOT Page 72/74 . La bôitier d¶alimentation est montée dans l¶armoire. U dyna U consi U comm GDN Nm BRULE.Onduleur). NIECERON. BOITIER DE TEST a) Pourquoi ? On choisit un boîtier de test afin de mesurer et de visualiser des parties du système MLI avec pour objectif de voir l¶évolution en tension et en courant dans l¶échelle des parties (Réseau. f) V.Conclusion Les relevés sont concluants le choix des composants correspond à la demande. Réseau U1 N U2 I1 rés. ommande Vin1 GDN Vin1' Vin2 Pont PD3 + 0V I pd3 Ron/off-4 Ron/off-6 0V Onduleur MLI U1 U2 I1 mot. qu¶il soit sur les composants électroniques ou sur les composants de puissance ont permi de justifier l¶étude théorique réalisée auparavant. On observera les effets et la justification des valeurs du filtre. la tension simple de deux phases et le courant de la phase 1. on visualise la tension simple et la tension composée au borne du moteur. on peut également avoir une image du courant. BRULE. Ensuite la régulation de vitesse. VI. se caractérise par le retour de la dynamo tachymétrique (reflet de la vitesse). on peut se référencer sur les signaux de commande des SKHI22 sur une phase complète (2 signaux de commande déphasés de T ). CONCLUSION Le projet « Modulation de Largeur d¶Impulsion » est concluant : les différents essais. PANOT Page 73/74 . ainsi que les charges et les décharges des capacités. Il a développé le sens du groupe et celui de la recherche par le biais des difficultés rencontrées. On pourra constater le déphasage de 2T/3 sur une autre phase.la tension de consigne (vitesse désirée) et la tension de commande pour le NE566. En ce qui concerne les points tests de la commande. NIECERON. donne la possibilité de voir la tension redressée par le PD3 et le courant relatif à cette tension avant et après le filtre.Sur le boîtier. Dans l¶environement « Onduleur MLI ». la partie « Réseau » nous permet de visualiser la tension composée. La partie « PD3 ». PANOT Page 74/74 . et chacun a pu apporter ce qu¶il a retenu personnellement en entreprise. BRULE. NIECERON.Les connaissances acquisent au cour des deux années d¶apprentissage ont pu être mises en valeur.