Ingénierie électrique

Exercices électronique de puissance

Exercice1:

Le hacheur dévolteur de la figure ci-dessous, alimente une charge formée par moteur à courant continu à excitation constante, il est assimilable à une charge (RLE), dont la f.é.m. E=100V pour un rapport cyclique alpha=0.8, la résistance R est supposée négligeable, et l’inductance L=50mH. Sachant que la fréquence de hachage est de 2.5kHz est le courant moyen est de 5A. Pour un régime de fonctionnement continu :

1. Expliquer son principe de fonctionnement, et tracer l’allure de la tension uc(t) sur une

période,

2. Tracer l’allure de la variation du courant ic (t) dans l’induit,

3. Donner l’expression de l’ondulation delta(ic), en déduire la valeur alpha pour que cette ondulation soit maximale.

Solution1:

Exercice2:

On désire étudier un convertisseur de type continu–continu formé par un hacheur dévolteur, qui alimente une charge active (l’induit d’une machine à courant continu) d’inductance L=2mH, de f.c.e.m (E) et de vitesse de rotation angulaire w(rad/s), donné par la figure ci-contre :

On suppose que :

 La machine est à flux constant, de résistance négligeable et parfaitement compensée,

 Les éléments (H, D) sont parfaits.

Le convertisseur est alimenté par une source de tension continue de valeur U=265V.

Pour une fréquence de hachage f =18kH, on a relevé :

E=Kw =212V, pour une fréquence de rotation nominale de N =1500tr/min, et un courant moyen nominale (i) moy = In=15A.

1. Déterminer les expressions du courant de charge sur les intervalles de temps [0, aT]

et [aT, T] en régime permanent, on dénote par Im et IM les valeurs minimale et maximale

du courant de charge,

2. Tracer l’allure du courant (i) et la tension (u),

3. Déterminer l’expression de l’ondulation du courant de charge i= IM-Im en fonction

de U, L, T et alpha; en déduire l’expression de l’ondulation maximale,

4. Déterminer les expressions des courants Im et IM en fonction de courant de charge

moyen (i) moy et son ondulation Delta(i), en déduire leurs valeurs numériques.

Solution2:

Exercice3:

Le schéma de principe de l'onduleur est celui de la figure ci-dessous :

On envisage le cas d'une commande (pleine onde).

1. Tracer le graphe de la tension VMN(t),

2. Exprimer la valeur efficace de VMN(t) en fonction de E,

3. La décomposition en série de Fourier de VMN(t) est la suivante :

4. Donner l'expression de v1 (t), fondamental de vMN (t).

5. En déduire l'expression de sa valeur efficace V1 en fonction de E.

Solution3:

Exercices sur les onduleurs:

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Solutions:

Corrigé des exercices

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