Le variateur de vitesse d'un moteur à courant continu

Résumé du document

Après étude, dimensionnement et choix judicieux ; il s'agit d'assembler, sur circuit imprimé prêt à l'emploi, les différents éléments d'un variateur de vitesse pour machine à courant continu. Le variateur à concevoir doit être capable de faire varier la vitesse d'une machine à courant continu dont les caractéristiques sont :

U= 24V, I = 2A, très grande inertie et excitation permanente (aimants). La machine doit pouvoir fournir de l'énergie électrique pendant les phases de ralentissement brusques à la source de tension. En fin de réalisation, une mise en service s'impose et le contrôle de la conformité fonctionnelle des élements suivants est fortement recommandé (...)

Extraits

[...] On retrouve en général : Moteur à Excitation indépendante Caractéristiques L'inducteur est alimenté par une source indépendante. Grande souplesse de commande. Large gamme de vitesse. Utilisé en milieu industriel, associé avec un variateur électronique de vitesse et surtout sous forme moteur d'asservissement. Domaines d'emploi machines outils: moteur de broche, d'axe. Machines spéciales. [...]

[...] -Les diodes D2 et D4 avec la résistance RD permettent de réaliser une fonction OU (voir le schéma structurel). - Le circuit intégré IR2113 est la commande rapprochée du MOSFET(hacheur série). -L'IRF740 est un mosfet.C'est l'interrupteur de puissance,il est commandé à l'ouverture et à la fermeture,undirectionnel en courant. -La diode de roue libre(DRL) D3 protège le mosfet(IRF740) contre le courant inverse dû à l'inductance des bobinages(moteur).Elle assure aussi la continuité du courant dans la charge pendant la phase d'ouverture de l'interrupteur (IRF740). [...]

[...] La génératrice à courant continu est aussi appelée dynamo. Une machine à courant continu est un convertisseur d'énergie réversible. Energie électrique fournie Energie mécanique utile Energie mécanique fournie Energie électrique utile Moteur Pertes Génératrice Pertes Il y a deux ensembles cinématiques dans le moteur à courant continu: l'inducteur ou le stator (qui est fixé au bâti) l'induit ou le rotor (qui tourne et transmet le mouvement) Nom prénom Page 4 sur 37 groupe: I.U.T DE VARIATEUR DE VITESSE GEII1 Principe de fonctionnement Lors de l'alimentation du bobinage d'un inducteur de moteur (stator) par un courant continu, sur le même principe qu'un moteur à aimant permanent (comme la figure ci-dessous), il crée un champ magnétique B (flux d'excitation) de direction Nord-Sud. [...]

[...] Nom prénom Page 13 sur 37 groupe: I.U.T DE VARIATEUR DE VITESSE GEII1 RAPPELS (divers): Le Hacheur: Le hacheur ou convertisseur continu - continu est un dispositif de l'électronique de puissance mettant en œuvre un ou plusieurs interrupteurs commandés et qui permet de modifier la valeur de la tension d'une source de tension continue avec un rendement élevé. Le rapport cyclique se fait à une fréquence très élevée ce qui a pour conséquence de créer une tension moyenne. Les hacheurs de puissance sont utilisés pour la variation de vitesse des moteurs à courant continus. En plus faible puissance, Ils sont un élément essentiel des alimentations à découpage. La vitesse de rotation d'un moteur à courant continu à aimants permanents est alors directement proportionnelle à la tension d'alimentation de l'induit. [...]

[...] La conduction en inverse sous l'effet d'une tension VCE négative le détruirait. Nom prénom Page 15 sur 37 groupe: I.U.T DE VARIATEUR DE VITESSE GEII1 Le MOSFET : Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, en français Transistor à Effet de Champ (à grille) Métal-Oxyde, est un type de transistor à effet de champ. Comme tous les transistors ou même les tubes à vide, le MOSFET module le courant qui le traverse à l'aide d'un signal appliqué à son électrode d'entrée ou grille. [...]