i-e1-c: BTS MAI - jmbprofessionnel

précédent 1 2 3 4 5 6 7 8 9 suivant fin

Mardi 27 mars 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-c: BTS MAI

BTS MAI 2: programme de l'écrit BTS BLANC

le programme de l'écrit du BTS Blanc portera sur les sujets suivants:

- réponse d'un capteur

- montage d'un AOp en boucle fermée

- propriétés du transistor et de la diode

- propriétés du moteur asynchrone

bonnes révisions à tous JMB

ajouter un commentaire recommander
commentaires (0)

Mardi 20 février 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-c: BTS MAI

BTS MAI 2: onduleur décalé pour élimination de l'harmonique de rang 3

je vais traiter dans cet article de l'onduleur décalé

l'onduleur décalé est un onduleur pour lequel la tension aux bornes de la charge suit la courbe suivante:

sur une période, cette tension est nulle sur deux intervalles de durée respectives T/6 soit sur un total de T/3

de 0 à T/3 u = E   de T/2 à 5T/6   u = - E

de T/3 à T/2 u = 0   et de 5T/6 à T   u = 0

on pourrait très bien placer l'origine des temps ( t = 0 ) de façon différente, tout en gardant le même motif de tension, mais le calcul des harmoniques de Fourier poserait quelques complications ( j'ai fait une tentative malheureuse en cours, et la sortie du calcul ne fut pas simple)

je vais donc choisir cette origine ( celle de la figure ) pour montrer qu'un tel signal de tension ne possède pas d'harmonique de rang 3 ( ou du moins que l'amplitude b₃ de celle ci est nulle)

rappel:

le signal ne présente que des harmoniques sinus de rang impair... les cosinus sont nuls et les sinus de rang pair aussi

le calcul du troisième harmonique sinus est celui de l'intégrale suivante...

b₃ = 2/T intégrale ( E .sin 3 wt dt) de 0 à T/3 + 2/T intégrale ( -E.sin 3wt dt) de T/2 à 5T/6

b₃ = - 2E / 3wT [ cos 3wT/3 - cos 0 ]  + 2E / 3wT [cos 15wT/6 - cos 3wT / 2]

b₃ = -2E / 3wT [ cos 2 pi - cos 0 ] + 2E / 3wT [ cos 5pi - cos 3pi]

b₃ = -2E / 3wT [ 1 - 1] + 2E / 3wT [ -1 + ( -1) ] = - 0 + 0 = 0

_{Il s'en suit que le développementharmonique de u est réduit à son harmonique b1}_{( fondamental) et à son harmonique b5}^{_{Le calcul de b}₁_{donne b1}_{= 1,1 ( on le démontrera à titre d'exercice )

celui de b}}₅^{_{donne environ 0, 22}}allure du spectre:

ajouter un commentaire recommander
commentaires (0)

Dimanche 4 février 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-c: BTS MAI

BTS MAI: texte et correction " moteur triphasé"

voici le texte et la correction d'un devoir posé en BTS MAI sur le thème du moteur triphasé.

Un moteur triphasé est accompagné d'une plaque collée sur le carter du stator ( voir le schéma ci-dessous).
Celui ci présente de plus une plaque à bornes figurant les entrées XX' YY' ZZ' des enroulements statoriques destinée au choix du couplage réseau:

Le réseau triphasé disponible est : 127V/220V/50Hz ( tri 220V )

1) pourquoi le couplage approprié pour faire tourner le moteur à son régime nominal est-il le triangle ?

réponse: la première tension figurant sur la plaque du moteur est 220V...cela signifie que ses enroulements statoriques ne supportent pas plus de 220V. D'où le choix du couplage.

dessiner la disposition ad-hoc des barrettes disposées sur la boîte à bornes.

réponse: voir ci-dessus la figure corrigée

2) calculer la puissance électrique absorbée par le moteur et la puissance apparente Sa

réponse: il s'agit bien sûr d'un calcul effectué au régime nominal. Pa = Pu / rendement = 21/0,91 = 23,1 kW

              de Sa = Pa / cos fi on tire   Sa = (21 / 0,91) / 0,65 = 35,5 kVA

3) Calculer les intensités I des courants de ligne et J celle des courants traversant les enroulements

réponse: le moteur étént à priori équilibré sur ses 3 phases (sinon ce serait grave !) on peut poser Sa = UI rac(3)

donc I = Sa / (U.rac(3) ) =   35,5 exp3 / ( 220 rac(3) ) = 93.2 A   ( ici U = 220V sur le réseau imposé ! )

Au travers de chaque enroulements on aura donc J = I / rac(3) = 53,8 A

4) calculer la puissance réactive...est-elle conforme à la condition Qa < 0,4 Pa ?

réponse: posons Qa = rac ( Sa² - Pa²)   qui donne Qa = 26,9 kVAR   > 0,4 Pa

en effet .... :                 26,95 = 0,4 x 23,1 + 17,7

5) calculer la capacité C des condensateurs à coupler en étoile pour ramener le facteur de puissance à 0,923

réponse: 0,923 est une valeur inférieure autorisée pour le cos fi ce qui entraîne un tan fi > 0,4

il faut donc que les condensateurs absorbent une puissance réactive Qc qui ramène la puissance réactive totale Q'a = Qa + Qc ( moteur + condensateurs) à 0,4 Pa = 0,4 x 21,9
on devra avoir:    Qa + Qc = 0,4 x 22,1 ce qui impose que Qc = -17,7 kVAR

en étoile Qc = - 3 Cw V²   car les condensateurs sont sous tension simple V et parce qu'ils sont 3 en charge ( théorème de Boucherot )...w = 314 rad/s est la pulsation du réseau à 50 Hz.

calcul numérique de Qc:           Qc = - 3 C x 314 x ( 127²) = - 17,7 kVAR

donc C = 17,7 .10³ / (3 x 314x 127²) =   1,166 10 ^-3 F soit environ 1 170 µF

ajouter un commentaire recommander
commentaires (0)

Dimanche 28 janvier 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-c: BTS MAI

BTS MAI: onduleur

Présentation volontairement simplifiée de l'onduleur en pont destinée aux BTS MAI

Afin d'alimenter les moteurs à courant alternatif par une (ou trois en triphasé ) tension(s) sinusoïdale(s) sans faire appel au réseau EDF, ou pour disposer d'une source de tension à fréquence variable, il faut utiliser un onduleur.

Le principe de l'onduleur réside en une conversion continu-alternatif.

Une source de tension constante E reliée à un dispositif d'interrupteurs commandés est par définition une hacheur ou un onduleur.

Si la tension de sortie de ce dispositif reste de signe constant, avec un rapport de cycle variable, c'est un hacheur, si la tension de sortie du dispositif est une tension à alternance de signe, c'est un onduleur.

Un onduleur monophasé est constitué par 8 commutateurs de courants placés en Pont PD2

soit: - 4 interrupteurs à amorçage- blocage commandés à une période T, fonctionnant en simultané sur chaque diagonale du pont, mais par alternance de demi-période.

- 4 diodes de récupération si la charge peut rendre de l'énergie électrique lorsqu'elle n'est plus alimentée ( comme les charges inductives: bobines, enroulements moteur statoriques )

figure et principe de fonctionnement sur la figure ci-dessous, où la charge est une bobine réelle (r;L) :

Les interrupteurs commandés passent de l'état bloqué (b) à l'état passant (a) aux instants tau et tau + T/2 où T est une période constante.

4 phases sont représentées sur mes schémas, et se déroulent ainsi:

A: de tau à T/2 --> amorçage de deux interrupteurs en diagonale 1 2' , mise sous tension E de la charge ( ici un enroulement rL )
B: de T/2 à tau + T/2 --> blocage de ces interrupteurs, décharge de l'enroulement dans les diodes de la diagonale croisée 2 1'
C: de tau+T/2 à T --> amorçage de deux interrupteurs en diagonale 1' 2 , mise sous tension E de la charge.
D: de T à tau + T ( soit aussi de 0 à tau retrospectivement si on considère le cycle sans début ni fin) blocage de ces interrupteurs, décharge de l'enroulement dans les diodes de la diagonale croisée 1 2'

Il faut étudier avec soin les sens et signe des tensions et courants aux bornes de la charge, ainsi que le signe de leur dérivée ( croissance et décroissance de i en particulier ).

Enfin, en terme d'énergie et de puissance:

Les phases représentées en rouge correspondent à une puissance positive p = u i > 0 aux bornes de la charge, en bleu à une puissance négative p = ui < 0

Un tel onduleur permet de polariser un moteur asynchrone ( ou un moteur synchrone) en tension statorique alternative à partir d'une source de tension continue .

Les phases dites de charge A et C correspondent à une consommation d'énergie électrique par le moteur, déchargeant la batterie. Le moteur y est donc récepteur.

Les phases dites de récupération B et D correspondent à une fourniture d'énergie électrique par le moteur à la batterie. Le moteur y est donc générateur.

Cas prticulier des onduleurs triphasés

En régime triphasé, le principe de l'onduleur reste le même, excepté qu'il y a 3 phases et que cela conduit à des schémas plus lourds.

Ainsi:

Problème des harmoniques:

que ce soit en mono ou en triphasé, se pose le problème des harmoniques présentent dans le signal de tension u(t).

le calcul de Fourier montre que la tension échelon périodique, symétrique en temps ( par rapport à T/2) et en valeur algèbrique de tension ( -E ,+ E pour faire simple) se développe sur une fonction du type " harmoniques sinus ordre impair "

u(t) = 1,3 E sin( wt ) + 0,63 E sin( 3wt) + 0,42 e sin ( 5wt)+ ...+ 4E / (pi n) sin( nwt) + ...

où n est un nombre impair et w = 2pi/T est la pulsation de l'harmonique fondamentale nombre fixé par la fréquence des commandes a et b des interrupteurs commandés.

Comme on le constate, un harmonique de rang 3 et un de rang 5 apparaissent de façon importante dans le résultat.

Afin d'épurer au mieux la tension u en tension fondamentale ( ou presque ), c'est à dire de sélectionner une tension alternative en sin (wt) , on procède à la commande dite décalée des interrupteurs du pont.

à suivre ...

je vais traiter l'onduleur décalé dans un nouvel article

ajouter un commentaire recommander
commentaires (0)

Dimanche 28 janvier 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-c: BTS MAI

BTS MAI: correction puissances triphasée exercice 2 corrigé

Exercices puissance en triphasé: la correction de la dernière partie est en ligne

ajouter un commentaire recommander
commentaires (0)

précédent 1 2 3 4 5 6 7 8 9 suivant fin

Texte Libre

nous sommes le :

Rechercher

Texte libre

ce blog

Images aléatoires

les i-espaces

vient de paraître

Archives

pour vos amis

mes attaches

BTS MAI 2: programme de l'écrit BTS BLANC

BTS MAI 2: onduleur décalé pour élimination de l'harmonique de rang 3

BTS MAI: texte et correction " moteur triphasé"

BTS MAI: onduleur

BTS MAI: correction puissances triphasée exercice 2 corrigé

Texte Libre

nous sommes le :

Rechercher

Texte libre

ce blog

Images aléatoires

les i-espaces

vient de paraître

Archives

pour vos amis

Newsletter

mes attaches

BTS MAI 2: programme de l'écrit BTS BLANC

BTS MAI 2: onduleur décalé pour élimination de l'harmonique de rang 3

BTS MAI: texte et correction " moteur triphasé"

BTS MAI: onduleur

BTS MAI: correction puissances triphasée exercice 2 corrigé