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Commande
du moteur.
Ualim = 24 V ; K :interrupteur unidirectionnl
commandé ; D : diode parfaite ; Bobine d'inductance L et de résistance
supposée nulle.
a représente le
rapport cyclique de la tension de commande. Pour un temps compris entre
0 et la période T, on note t1 l'instant aT : t1
= aT.
L'interrupteur est fermé lorsque v6 = +15 V soit
sur l'intervalle [0 ; aT]. L'interrupteur est ouvert lorsque v6
= -15 V soit sur l'intervalle [ aT
; T].
Préciser
le rôle de la bobine d'inductance L et celui de la diode D.
La
bobine permet d'obtenir une intensité constante Imot. La diode de roue libre permet la continuité
du courant i dans la charge ( le moteur ) en dehors des phases
d'alimentation et d'éviter une surtension aux bornes de T lorsque
celui-ci s'ouvre.
Compléter
le document suivant :
Déterminer
la valeur du rapport cyclique a.
t1 = aT
= 0,15 ms et T = 0,20 ms ; a
= t1/T=0,15/0,20 = 0,75.
Calculer
la valeur de la fréquence de hachage fh.
fh = 1/T = 1/(0,2 10-3) =
5,0 kHz.
Déterminer la
valeur maximale Imot max et la
valeur minimale Imot min de
l'intensité imot.
Imot max = 55 A ; Imot min = 45 A.
En
déduire la valeur moyenne de imot.
<imot> =45 + a (55-45)/2 +(1-a) (55-45)/2 =50 A.
Exprimer
la valeur moyenne de la tension uc.
Uc moy = <uc>
= Ualim a = 24*0,75 = 18 V.
Uc
moy est mesurée à l'aide d'un
voltmètre numérique en position DC, branché aux bornes de
l'ensemble bobine + moteur.
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Montrer que la valeur Uc moy de la tension uc est égale à la tension moyenne aux bornes du moteur Umot moy.
uc = ubobine + umot ; <uc> = <ubobine> +<umot>.
or la valeur moyenne de la tension aux bornes d'une bobine parfaite est nulle, d'où : Uc moy =Umot moy.
On
insère dans le montage deux résistances r de valeurs 0,1 ohm.
Indiquer
les branchements de l'oscilloscope permettant de visualiser
simultanément l'image des intensités des courants imot et
iD.
Citer le nom et le rôle de ce dispositif.
Le hacheur série est un convertisseur
continu-alternatif. Pour faire varier la vitesse de rotation du moteur, on intercale entre la
batterie et le moteur, un dispositif de type hacheur série.
Moteur à courant continu.
Induit : tension d'induit nominale U = 24 V ; intensité nominale du courant d'induit : IN = 90 A ; fréquence nominale de rotation n = 1500 tr/min.
L'inducteur
est constitué d'aimants permanennts. l'étude est faite dans les
conditions nominales. E : fem du moteur et R : résistance de l'induit.
Quel est le rôle de l'inducteur pour ce moteur à courant continu ?
Les aimants permanents de l'inducteur créent un champ magnétique.
Exprimer U en fonction de E, R et IN : U = E + RIN.
Pour un moteur à
courant continu à excitation indépendante, la fem E est proportionnelle
à la fréquence de rotation n : E = k n avec k = 13,3 10-3 V min tr-1.
Calculer E et vérifier que r = 45 mW.
E = 13,3 10-3 *1500 =19,95 ~ 20 V ; R = (U-E) / IN = (24-19,95) / 90 = 0,045 ohm ~45 mW.
Le rendement du moteur est de 80%.
Calculer la puissance totale Pabs absorbée par le moteur, la puissance mécanique utile Pu, la puissance perdue Pp.
Pabs = UIN = 24*90 =2160 ~ 2,2 kW.
Pu = EIN =19,95*90 =1795 ~ 1,8 kW. Pp = Pabs - Pu ~0,40 kW.
La
trotinette électrique doit êtr utilisée pendant 1h30 en conduite douce.
L'intensité moyenne débité par l'association paralèle des deux
batteries est de 40 A.
Quelle doit être la capacité d'une batterie ?
Durée ( h ) fois intensité (A) / 2 = 1,5 *40 / 2 = 30 Ah.
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