Fichier PDF

Partage, hébergement, conversion et archivage facile de documents au format PDF

Partager un fichier Mes fichiers Convertir un fichier Boite à outils PDF Recherche PDF Aide Contact



TP1 Commande des Machines Electrique Simulation de MCC .pdf



Nom original: TP1 Commande des Machines Electrique Simulation de MCC.pdf
Titre: Etude et Simulation du Modèle des équations de la Machine à Courant Continu (MCC)
Auteur: Sabri Loucif

Ce document au format PDF 1.5 a été généré par Acrobat PDFMaker 11 pour Word / Adobe PDF Library 11.0, et a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 23/04/2018 à 17:28, depuis l'adresse IP 105.107.x.x. La présente page de téléchargement du fichier a été vue 379 fois.
Taille du document: 480 Ko (15 pages).
Confidentialité: fichier public




Télécharger le fichier (PDF)









Aperçu du document


UNIVERSITE DE SKIKDA 20 AOUT 1955
FACULTE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
Spécialité : Electrotechnique
3éme Année Licence
G03

TP1 Commande des Machines
ELECTRIQUE

Etude et Simulation du Modèle des équations de la Machine
à Courant Continu (MCC)

Réaliser Par :
Marouane Boulahlib
Sabri Loucif
Soheib Laouar

Année universitaire
2017-2018

TP1 Etude et Simulation du Modèle des équations de la Machineà Courant Continu
(MCC)

Objectif
Il s’agit dans ce TP de faire étude et la simulation du modèle des équations de la
machine a courant continu (MCC), afin d’observer par langage MatlabSimulink la
courbe du couple electromagnetique ainsi que la courbede la variation de la vitesse de
la machine pour trois cas, sanscharge, avec une charge constante (couple résistant
constant) et avec une charge variable.

Présentation
Les machines à courant continu d’un usage fréquent dans les systèmes et applications
autonomes-voitures perceusesetc…
Ces machines comprennent :
-Stator : un circuit magnétique comportant une partie fixe.
-Rotor : C’est la partie tournante.
-L’entrefer : l’espace entre le stator et le rotor
-L’inducteur (le stator) : c’est la source du champ magnétiquecrée par le bobinage ou des
aimants permanant
-L’induit (le rotor) : c’est le circuit électrique subit les effets de ce champMagnétique
-Le collecteur et les balais : permettent d’accéder au circuit électrique rotorique

2|Page

I.PARTIE THEORIQUE
1. Les Différents Modes d’excitation de MCC :

Différents Modes d’excitation de ‘ MCC ’

a) MCC à excitation séparée ou indépendante :
Deux sources d’alimentation sont nécessaires, une pour l’induit, l’autre pour l’inducteur. Ce
mode d’excitation offre à l’utilisateur une fréquence de rotation indépendante de la charge et
réglable par action sur la tension d’induit ou sur le courant d’excitation.
b) MCC à excitation dérivation ou shunt :
La même source d’alimentation alimente l’induit et l’inducteur. L’inducteur est mis en
parallèle avec l’induit, Les propriétés du moteur à excitation dérivation sont les mêmes que
celle du moteur à excitation indépendante.
Ce mode d’excitation offre à l’utilisateur une fréquence de rotation pratiquement
indépendante de la charge et qui peut démarrer à vide.
c) MCC à excitation série :
Dans ce montage, le courant d’excitation est le même que le courant dans l’induit, la
fréquence de rotation du moteur varie beaucoup avec la charge et ce type de moteur à
tendance à s’emballer à vide ou sous faible charge.

3|Page

2. Principe de Fonctionnement de MCC :
L’inducteur est alimenté par une tension continue qui produit
un champ magnétique constant.
L’induit est alimenté par une source de courant continu, le
champ inducteur agit sur ses conducteurs en leur appliquant
des forces électromagnétiques.
Ces forces électromagnétiquesProduisent un couple moteur
qui entraîne l’induit en rotation.

3.Schéma Electrique équivalent d’un MCC :

4.Modèle des équations Electriques et Mécaniques de MCC :
𝐽𝐽.𝑑𝑑Ω
𝑑𝑑𝑑𝑑

= 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶. Ω ……… (1) Equation différentielle MECANIQUE

𝑈𝑈 = 𝑅𝑅. 𝑖𝑖 + 𝐿𝐿.

𝑑𝑑𝑑𝑑

𝑑𝑑𝑑𝑑

+ 𝐸𝐸

…………..... (2) Equation différentielle ELECTRIQUE

𝐸𝐸 = 𝐾𝐾. 𝜑𝜑. Ω …………………….. (3)

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 𝐾𝐾. 𝜑𝜑. 𝑖𝑖 …………………... (4)

5.La Transformation de Laplace pour Déterminer les Fonctions de Transfert du MCC :
𝐽𝐽. 𝑃𝑃. Ω(𝑝𝑝) = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶. Ω(𝑝𝑝) ⇒ 𝐽𝐽. 𝑃𝑃. Ω(𝑝𝑝) + 𝐶𝐶𝐶𝐶. Ω(𝑝𝑝) = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶

⇒ Ω(𝑝𝑝) =

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶−𝐶𝐶𝐶𝐶
𝐽𝐽.𝑃𝑃+𝐶𝐶𝐶𝐶

⇒ Ω(𝑝𝑝). (𝐽𝐽. 𝑃𝑃 + 𝐶𝐶𝐶𝐶) = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝐶𝐶

…………… (1) La Vitesse de Rotation

𝑈𝑈 = 𝑅𝑅. 𝑖𝑖(𝑝𝑝) + 𝐿𝐿. 𝑃𝑃. 𝑖𝑖(𝑝𝑝) + 𝐸𝐸 ⇒ 𝑈𝑈 − 𝐸𝐸 = 𝑖𝑖(𝑝𝑝)(𝑅𝑅 + 𝐿𝐿. 𝑃𝑃)

𝑈𝑈−𝐸𝐸

⇒ 𝑖𝑖 (𝑝𝑝) = 𝑅𝑅+𝐿𝐿.𝑃𝑃………………. (2) Le Courant

4|Page

𝐸𝐸 = 𝐾𝐾. 𝜑𝜑. Ω

…………….. (3)

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 𝐾𝐾. 𝜑𝜑. 𝑖𝑖

………..…(4)

II.PARTIE PRATIQUE
1.Programme Matlab :
Programme.m qui identifier les paramètres du Moteur MCC :

2.Schéma de bloc (Simulink) :

Figure (1)

5|Page

3.Premier cas: Simulation à Vide couple résistant Cr=0
Visualisation des courbes pour Cr=0

Scope de la vitesse Figure (2)

Scope du courant Figure (3)

Scope du couple électromagnétique Figure (4)

6|Page

5.Schéma de bloc (Simulink) Avec ‘To Workspace’ :
Schéma de bloc avec To Workspace pour transférer les données obtenues et afficher les
résultats sous langages Matlab :

Figure (5)
6.Deuxième cas: Simulation en charge avec un Couple résistant constant Cr=5 :
6.1. Visualisation des courbes :
2500

VITESSE

2000

1500

1000

500

0

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

Courbes de la Vitesse Figure (6)
7|Page

2000

COURANT

1500

1000

500

0

-500

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

8

9

10

Courbe du Courant Figure (7)
200

COUPLE CEM

150

100

50

0

-50

0

1

2

3

4

5
T

6

7

Courbe du couple électromagnétique Cem Figure (8)

8|Page

6.2. Comparaison entre les deux cas pour Cr=0 et Cr=5 :
2000
pour cr=0
pour cr=5

1000

500

0

-500

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

Figure (9)

pour Cr=0
pour Cr=5

300

250

200
COURANT

COURANT

1500

150

100

50

0
3.5

4

4.5

5

5.5

T

Figure (10)

9|Page

Pour le courant la Figure (9) montre lorsque le couple résistant est nul la machine est à vide
et le courant absorbe est nul également, mais pour le couple résistant qui n’est pas nul dans
notre cas égale a 5 c'est-à-dire la machine est en charge donc le courant absorbée par la
machine a une valeur comme le montre clairement la Figure (10) : le courant en charge (en
couleur rouge) égale a 50 Ampères.

pour cr=0
pour cr=5

2500

VITESSE

2000

1500

1000

500

0
0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

Figure (11)
pour cr=0
pour cr=5

2300

VITESSE

2200

2100

2000

1900

1800

1700
2.5

3

3.5

4

4.5

T

Figure (12)
10 | P a g e

Concernant maintenant la vitesse de rotation Figure (11) c’est tous à fais le contraire en
charge la vitesse se diminue, ce que nous indique la Figure (12) la vitesse à vide (en bleu)
égale a 2200 qui est supérieur a la valeur de la vitesse en charge (en rouge) qui est de 2150
200
pour cr=0
pour cr=5

100

50

0

-50

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

Figure (13)

20
pour Cr=0
pour Cr=5

15

10

Couple CEM

COUPLE CEM

150

5

0

-5

-10

5.5

6

6.5
T

7

7.5

Figure (14)
11 | P a g e

La Figure (13) montre lorsque le couple résistant est nul la machine est à vide et le couple
électromagnétique est nul également, mais pour un couple résistant qui n’est pas nul dans
notre cas égale a 5 c'est-à-dire la machine est en charge la Figure (14) affiche clairement
que le couple électromagnétique en charge (en couleur rouge) égale à 5 Nm.

7.Simulation en Charge avec un Couple résistant Variable :
Cr=5 à 0 < t <5
Cr=5 à 5 ≤ t <1
7.1. Simulation avec le bloc ‘Step’ :

Schéma de bloc (Simulink) avec le bloc ‘ Step ’

12 | P a g e

7.2. Les Valeurs du bloc Step :

Paramètre du bloc ‘ Step ’
7.3. Visualisation des Courbes :
2500

2000

VITESSE

1500

1000

500

0

-500

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

Courbe de la Vitesse Figure (15)
On remarque dans ce cas que la vitesse Figure (15) diminue à l’instant de T=5s lorsque le
couple résistant varie de 5 nm à 10 nm.
13 | P a g e

2000
1800
1600

COURANT

1400
1200
1000
800
600
400
200
0

0

1

2

3

4

5
T

6

8

7

10

9

Courbe du Courant Figure (16)
On remarque dans ce cas que le courant Figure (16) à augmenter à l’instant de T= 5s
lorsque le couple résistant varie de 5 nm à 10 nm.
200
180
160

COUPLE CEM

140
120
100
80
60
40
20
0

0

1

2

3

4

5
T

6

7

8

9

10

Courbe du Couple électromagnétique Figure (17)
On remarque dans ce cas que le couple électromagnétique Figure (17) à augmenter à
l’instant de T= 5s lorsque le couple résistant varie de 5 nm à 10 nm.

14 | P a g e

8.CONCLUSION :
Dans ce TP on a fait l’étude des équations du moteur a courant continu (MCC), on observe
clairement dans les courbes que :
• A Vide :
-Le couple est nul.
-La vitesse est constante.
• En Charge Constante :
-La vitesse est constante mais se diminue par rapport à la marche à vide.
-Le couple électromagnétique augmente pour atteindre une valeur.
• En Charge Variable :
-La vitesse est variable et se diminue à l’instant où le couple résistant à augmenter.
-Le couple est variable et s’augmente à l’instant où le couple résistant à augmenter.

15 | P a g e


Documents similaires


Fichier PDF alternateur torique
Fichier PDF tp1 commande des machines electrique simulation de mcc
Fichier PDF falot20
Fichier PDF exo la machine a courant continu
Fichier PDF p21
Fichier PDF f20


Sur le même sujet..