Étude d'un hacheur série et d'un hacheur parallèle

Thèmes abordés

Électricité, ESIGELEC École Supérieure d'Ingénieurs en Génie Électrique, hacheur série, hacheur parallèle, circuit électronique, logiciel PSIM, hacheur, hacheur survolteur, inductance, simulateur électronique, physique, ondulation du courant, ESIGELEC

Résumé du document

L'objectif principal de ce TP est la compréhension du fonctionnement des hacheurs série et parallèle. Pour cela, dans la première partie du TP on va s'appuyer sur le logiciel PSIM. PSIM est un logiciel de simulation de montages en électronique de puissance et en électrotechnique. Puis dans une seconde partie, nous utiliserons une maquette d'un hacheur afin d'étudier une des applications des hacheurs qui sera la commande d'une machine à courant continu.

Extraits

[...] Étude sous PSIM : Étude du Hacheur série avec une charge RL Simuler le montage de la figure 5. On prendra E=50V, R=50Ω, L=3mH, le rapport cyclique α=0.5 et la fréquence de fonctionnement de la commande f=800Hz. Vtr Vtr Figure 5 : Hacheur série Le bloc commande du transistor se situe dans le menu elements/power/switch dans lequel il faut cliquer sur gating bloc. Pour comprendre le fonctionnement du bloc, vous pouvez vous aider du menu help du bloc. Le voltmètre utiliser pour mesurer Vch est situé sous elements/other/probes dans lequel il faut cliquer sur voltage probe between 2 nodes. [...]

[...] Lorsque le transistor reçoit la commande, il devient passant et est traversé par un courant. Il augmente progressivement et atteint sa valeur maximale et la tension aux bornes du transistor devient donc nulle. Lorsque le transistor est bloquant, plus aucun courant ne circule et sa tension devient - E. On remarque aussi qu'on a un rapport cyclique α = 0.5. Relever la tension ainsi que le courant aux bornes de la charge et expliquer les formes d'ondes. Lorsque le transistor est passant, VCH = E et ICH augmentent jusqu'à une valeur maximale. [...]

[...] ∆iCH= EL∝1-∝T= ELf∝(1-∝) E est constante donc ΔiCH dépend de α et f. Vérifier l'influence de chacun de ces paramètres sur le courant moyen de la simulation. Pour compléter les tableaux suivants, seule la variable dans le tableau change de valeur. α Courant Fréquence F Courant Résistance R Courant inductance L 1m 3m 10m 100m Courant Comparer les résultats des mesures précédentes avec la formule théorique vue à la question 4. On remarque que bien que les paramètres f et L ne modifient pas iCHmoy. [...]

[...] Pour cela, vous distinguerez deux cas de fonctionnement quand le transistor est passant et quand il est bloqué. Lorsque le transistor est passant, le courant ne circule que dans la bobine, donc elle emmagasine de l'énergie. Lorsqu'il est bloquant, l'énergie emmagasinée par la bobine est libérée et la f.é.m. résultante s'additionne avec celle du générateur donc un transfert d'énergie de la bobine vers le générateur. Pourquoi s'appelle-t-il aussi hacheur survolteur ? Comme expliqué plus haut, il s'appelle « survolteur » parce que la f.é.m. [...]

[...] Étude d'un hacheur série et d'un hacheur parallèle L'objectif principal de ce TP est la compréhension du fonctionnement des hacheurs série et parallèle. Pour cela, dans la première partie du TP, on va s'appuyer sur le logiciel PSIM. PSIM est un logiciel de simulation de montages en électronique de puissance et en électrotechnique. Puis dans une seconde partie, nous utiliserons une maquette d'un hacheur afin d'étudier une des applications des hacheurs qui sera la commande d'une machine à courant continu. [...]