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D DE EV VO OI IR R M MA AI IS SO ON N M MC CC C + + H HA AC CH HE EU UR R I. Ex

D DE EV VO OI IR R M MA AI IS SO ON N M MC CC C + + H HA AC CH HE EU UR R I. Exercice 1 : A/ ETUDE DU MOTEUR Le moteur est à excitation indépendante. Le flux est maintenu constant. La f.é.m. E est proportionnelle à la vitesse angulaire  : E = k. avec k = 1,53 V.rad-1.s . Résistance de l’induit : R = 2,0  . Tension nominale d’induit : U = 180 V . Intensité nominale d’induit : I = 10 A . 1) Calculer pour le fonctionnement nominal : - La force électromotrice E. - La vitesse angulaire et la fréquence de rotation n . - La puissance électromagnétique Pe et le moment du couple électromagnétique Te. 2) démontrer que le moment du couple électromagnétique est proportionnel à l’intensité I. 3) donner la valeur du coefficient de proportionnalité. B/ Etude du hacheur. V m L h ug i i i E R i R u u u u L D H D H La tension ug commande l’interrupteur électronique K. C’est une tension en créneaux représentée sur le document-réponse. 1) Calculer sa fréquence f et la valeur de son rapport cyclique  . Analyse du fonctionnement du hacheur. L’interrupteur K et la diode D sont supposés parfaits. La tension d’alimentation est : V = 300 V. Quand ug > 0 l’interrupteur K est fermé. Quand ug < 0 l’interrupteur K est ouvert. 2) Donner les valeurs de uK et de u pour chacune des deux phases de fonctionnement du hacheur, sachant que le courant dans le moteur ne s’annule jamais. 3) Représenter sur le document réponse les graphes u(t), iK(t) et iD(t) . 4) Exprimer la valeur moyenne <u> de u(t) en fonction de V et de . 5) Rappeler la valeur moyenne <uL> de uL(t) . 6) Exprimer alors <u> en fonction de E, R et <i> ,valeur moyenne de i(t) . 7) Dans les conditions du document réponse, donner la valeur de <i> . iK uK K 8) En déduire la valeur numérique de E. L’ondulation du courant peut se caractériser par Imax - Imin où Imax et Imin sont les valeurs extrémales de l’intensité du courant On donne : f L ) 1 ( V I I min max      9) Indiquer deux façons de diminuer l’ondulation pour une valeur de donnée. 10) Calculer la valeur de l’inductance pour avoir un fonctionnement conforme au document réponse. i (A) 11 9 i i D H u g 0 0 0 0 0 0 1,5 2,5 4 5 6,5 7,5 t (ms) 0 1,5 2,5 4 5 6,5 7,5 t (ms) 0 1,5 2,5 4 5 6,5 7,5 t (ms) 0 1,5 2,5 4 5 6,5 7,5 t (ms) 0 1,5 2,5 4 5 6,5 7,5 t (ms) (A) (A) u (V) 300 uploads/s1/ devoir-mcc-hacheur.pdf