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Z.A. de La Clef St Pierre 5, rue du Groupe Manoukian 78990 ELANCOURT Tél. : 33

Z.A. de La Clef St Pierre 5, rue du Groupe Manoukian 78990 ELANCOURT Tél. : 33 (0)1 30 66 08 88 Fax : 33 (0)1 30 66 72 20 Email : ge@didalab.fr Web : www.didalab.fr PED020600 Redresseur triphasé Onduleur Assisté TRAVAUX PRATIQUES REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab SOMMAIRE CAHIER DES CHARGES ......................................................................................................................... 1 TRAVAUX PRATIQUES SUR LES MONTAGES REDRESSEURS ..................................................... 3 A) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase non commandé SIMPLE ALTERNANCE AVEC DEBIT SUR CHARGE R et R,L ................................................................................................................ 3 I. Préparation .......................................................................................................................................... 3 I.1 Schéma de principe ........................................................................................................................ 3 I.2 Calculs préliminaires ..................................................................................................................... 4 II. EXPERIMENTation .......................................................................................................................... 5 II.1 Débit sur charge résistive ............................................................................................................. 5 II.2 Débit sur charge inductive ............................................................................................................ 6 B) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase non commandé DOUBLE ALTERNANCE ............... 14 I. Préparation ........................................................................................................................................ 14 I.1 Schéma de principe ...................................................................................................................... 14 I.2 Calculs préliminaires ................................................................................................................... 15 II. Experimentation .............................................................................................................................. 16 II.1 Débit sur charge résistive ........................................................................................................... 17 II.2 Débit sur charge inductive .......................................................................................................... 18 C) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé SIMPLE ALTERNANCE ........................ 22 I. DEBIT SUR CHARGE RESISTIVE ................................................................................................ 22 I.1 Schéma de principe ...................................................................................................................... 22 I.2 Travail à réaliser .......................................................................................................................... 23 II. DEBIT SUR CHARGE INDUCTIVE ............................................................................................. 24 II.1 Schéma de principe .................................................................................................................... 24 II.2 Travail à réaliser ......................................................................................................................... 25 III. DEBIT SUR CHARGE E, R, L ....................................................................................................... 26 III.1 Schéma de principe ................................................................................................................... 26 III.2 Travail à réaliser ........................................................................................................................ 27 D) éTUDE D'UN REDRESSEMENT Triphasé commandé DOUBLE ALTERNANCE ........................ 32 I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 33 I.1 Montage ....................................................................................................................................... 33 I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 34 II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 35 II.1 Montage ...................................................................................................................................... 35 II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 36 III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 37 III.1 Montage .................................................................................................................................... 37 III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 37 E) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé DOUBLE ALTERNANCE AVEC DIODE DE ROUE LIBRE ..................................................................................................................................... 40 I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 41 I.1 Montage ....................................................................................................................................... 41 I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 42 REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 43 II.1 Montage ...................................................................................................................................... 43 II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 44 III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 45 III.1 Montage .................................................................................................................................... 45 III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 45 F) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE COMMANDE MIXTE ........................................... 48 I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 49 I.1 Montage ....................................................................................................................................... 49 I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 50 II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 51 II.1 Montage ...................................................................................................................................... 51 II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 52 III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 53 III.1 Montage .................................................................................................................................... 53 III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 53 G) ETUDE D'UN REDRESSEMENT Triphase commandé MIXTE AVEC DIODE DE ROUE LIBRE .................................................................................................................................................................. 58 I. LA CHARGE EST UN CIRCUIT R,L .............................................................................................. 59 I.1 Montage ....................................................................................................................................... 59 I.2 Expérimentation .......................................................................................................................... 60 II. LA CHARGE EST UN CIRCUIT E, R, L ....................................................................................... 61 II.1 Montage ...................................................................................................................................... 61 II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 62 III. LA CHARGE EST UN MOTEUR ................................................................................................. 63 III.1 Montage .................................................................................................................................... 63 III.2 Expérimentation ........................................................................................................................ 63 H) MONTAGE FONCTIONNANT EN ONDULEUR ASSISTE ........................................................... 66 I. CIRCUIT DE CHARGE E, R, L ...................................................................................................... 67 I.1 Schéma de principe ...................................................................................................................... 67 II. LA CHARGE EST UNE MACHINE A COURANT CONTINU ................................................... 68 II.1 Schéma de principe .................................................................................................................... 69 II.2 Expérimentation ......................................................................................................................... 69 ANNEXES Annexe 1 ................................................................................................................................................... 72 Plan de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ................................................................................ 72 Annexe 2 ................................................................................................................................................... 74 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 74 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 74 REDRESSEMENT NON COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE ................................................... 74 Annexe 3 ................................................................................................................................................... 76 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 76 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 76 REDRESSEMENT NON COMMANDE DOUBLE ALTERNANCE ................................................ 76 Annexe 4 ................................................................................................................................................... 78 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 78 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 78 PONT TOUT THYRISTORS SIMPLE ALTERNANCE ..................................................................... 78 Annexe 5 ................................................................................................................................................... 80 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 80 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 80 PONT TOUT THYRISTORS DOUBLE ALTERNANCE ................................................................... 80 Annexe 6 ................................................................................................................................................... 82 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 82 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 82 PONT TOUT THYRISTORS ............................................................................................................... 82 avec DIODE DE RECUPERATION..................................................................................................... 82 Annexe 7 ................................................................................................................................................... 84 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 84 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 84 PONT MIXTE A CATHODES COMMUNES ..................................................................................... 84 Annexe 8 ................................................................................................................................................... 86 Schéma de câblage de la maquette REDRESSEUR TRIPHASE ......................................................... 86 pour un fonctionnement en ................................................................................................................... 86 PONT MIXTE ...................................................................................................................................... 86 avec DIODE DE RECUPERATION..................................................................................................... 86 REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 1 / 88 CAHIER DES CHARGES - Puissance Tension d'alimentation : réseau triphasé 24 V / 50 Hz Intensité maximale de sortie : 2 A Utilisation : tout type de redressement triphasé, • non-commandé : - mono alternance (P3), - double alternance (PD3) ; • commandé : - mono alternance avec pont tout thyristors, - double alternance avec pont tout thyristors, - double alternance avec pont tout thyristors et diode de roue libre, - double alternance avec pont mixte, - double alternance avec pont mixte et diode de roue libre. - Commande Commande linéaire de l'angle d'amorçage des thyristors par une tension continue réglable de 0 V à 10 V. Isolation par transformateurs d'impulsions. REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 2 / 88 REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 3 / 88 TRAVAUX PRATIQUES SUR LES MONTAGES REDRESSEURS A) ETUDE D'UN REDRESSEMENT TRIPHASE NON COMMANDE SIMPLE ALTERNANCE AVEC DEBIT SUR CHARGE R ET R,L Pour cette étude, le circuit de commande n'est pas utilisé. I. Préparation I.1 Schéma de principe Le montage proposé est celui de la figure ci-après . Etudier le schéma du montage de la figure en indiquant les grandeurs mesurées par les différents appareils. REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 4 / 88 Remarque : Si vous disposez de multimètres numériques comme le MX 545 de chez Métrix, un appareil peut remplacer les trois voltmètres. En effet, en position "=" il indique une valeur moyenne ; en position "~ AC+DC" il indique une valeur efficace ; en position "~ AC" il indique également une valeur efficace mais uniquement de la composante alternative du signal. I.2 Calculs préliminaires L'interrupteur K est ouvert. Au secondaire du transformateur, on dispose d'un système de tensions triphasées : v1 = V 2 sinωt ; v2 = V 2 sin(ωt - 2π/3) ; v3 = V 2 sin(ωt - 4π/3) La charge RL a une constante de temps L/R très supérieure à la période de la tension redressée u. Que peut-on dire alors de l'intensité i du courant redressé ? Montrer que : • la valeur moyenne de la tension redressée est : ≈ 1,17 xV • la valeur efficace U de la tension redressée est : U ≈ 1,19 xV • le facteur de forme F de la tension redressée est : F ≈ 1,02 • le taux d'ondulation ß de la tension redressée est : ß ≈ 18 % • la puissance P reçue par la charge est : P = . • la valeur crête îd du courant dans chaque diode est : îd ≈ • la valeur efficace Id du courant dans chaque diode est : REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 5 / 88 Id ≈ / 3 • la tension inverse maximale supportée par chaque diode est : ûd ≈ 2,1 II. EXPERIMENTation Le schéma de la partie puissance de la maquette est le suivant : Indiquer sur ce schéma les connections à réaliser pour effectuer l'étude proposée. Réaliser alors le montage. Régler l'autotransformateur pour obtenir, à vide, une valeur moyenne égale à 20 V. II.1 Débit sur charge résistive Interrupteur K fermé • Visualiser successivement à l'oscilloscope u et v1, u et v2, u et v3 (synchroniser sur u). En déduire u minimum et u maximum et les intervalles de conduction des diodes. D3 Th3 K3 G3 A3 D6 Th6 K6 G6 A6 R3 B3 P3 K3 P6 A6 A3 R6 B6 D2 Th2 K2 G2 A2 D5 Th5 K5 G5 A5 R2 B2 P2 K2 P5 A5 A2 R5 B5 Ra1 Ra2 Ra3 DI Ph Ph3 E C F D Rl Rc D1 Th1 K1 G1 A1 D4 Th4 K4 G4 A4 P1 K1 P4 A4 A1 R1 B1 R4 B4 G Ph REDRESSEUR TRIPHASE / ONDULEUR ASSISTE Didalab Page 6 / 88 Mesurer la durée de commutation entre deux diodes : le retard à la commutation est dû à la présence inévitable d'inductances (inductance de fuite du transformateur, inductance de câblage). La charge étant purement résistive (R ayant sa valeur maximale), diminuer R progressivement jusqu'à l'obtention de = 2 A. Mesurer alors : - le temps de commutation entre deux diodes. Que constate-t-on ? - I , î . Est-ce conforme aux prévisions ? • Visualiser successivement à l'oscilloscope -u et ud1, -u et ud2, -u et ud3 (synchroniser sur -u). En déduire la tension maximale inverse ûd supportée par chaque diode. II.2 Débit sur charge inductive Interrupteur K ouvert Pour = 2 A , ouvrir l'interrupteur uploads/Science et Technologie/ redressement-triphase.pdf