polycopie du tp lge604 2012 bf

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DELA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIEHOUARI BOUMEDIENE

FACULTE D’ELECTRONIQUE ET INFORMATIQUE

DEPARTEMENT ELECTROTECHNIQUE

Présenté par : Dr. F.Bouchafaa

Année universitaire 2011/2012

Université des Sciences et de Technologie Houari BoumedieneFaculté d’Electronique et d’Informatique

TP3

èmeAnnée

LGE/MEL

TRAVAUX PRATIQUESELECTRONIQUE DE PUISSANCE

Dr. F.Bouchafaa 2011/2012 LGE604/MEL5021

Maquette de Travaux Pratiques

ELECTRONIQUE DE PUISSANCE

I. Présentation de la maquette:

II. Description de la maquette:

- La maquette étudier comporte deux parties:- Partie puissance- Partie commande

Potentiomètre SETPOINT

Partie PuissancePartie Commande

Thyristor

Alimentation

Diode


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



Vous avez devant vous une maquette contient:- Une partie commande (elle est utilisée seulement pour le redressement commandé)’amorcage des

constituée essentiellement de:

- Générateur d’impulsion pour les thyristors;- Potentiomètre SETPOINT pour faire varier l’angle d’amorçage des thyristors;- Des pontets Jnn (Jumpers) Gn et Kn qui jouent le rôle des connecteurs entre la gâchette des thyristors

et la partie commande.

- Une partie puissance redresseur constituée de:

- Bornes d’entrée sont numérotées 28 et 29;- D’un pont de 4 diodes D7, D8, D9 et D10;- D’un pont de 4 thyristors TH1, TH2, TH3 et TH4;- Deux résistances R50 (10) (on peut la shunter), R51 (220), deux inductances L1 et L2, un

milliampèremètre (possible de le shunter) et un condensateur C14;

- Les bornes de sortie sont numérotées +30 et ﹣34;

- Les pontets Jnn jouent le rôle des interrupteurs on peut les fermer avec des jumpers;- Les interrupteurs S1, S4, S5, S7, S8, S9, S11 représentent un détecteur de pannes au niveau du circuit:Si elles sont à la position OFF, on visualise une courbe normale sur l’oscilloscope.Si elles sont à la position ON, on visualise une courbe particulière ce qui permet de détecter la panne.

III. Manipulation de la maquette:

- D’abord, connecter votre maquette au transformateur 24V.- La tension Ve(t) est sinusoïdale de fréquence 50Hz et de valeur efficace Veff = 24V

﹣ Les diodes et les thyristors sont supposées parfaites (Tension de seuil nulle, Résistance dynamique nulle)

La tension d’entrée Ve(t);

La tension aux bornes de la charge Uc(t);

Le courant qui travers la charge Ic(t);

La tension aux bornes de la diode D7 UD7(t);.

Le courant qui traverse la diode D7 ID7(t);

La tension aux bornes de thyristor TH1 UTH1(t);

Le courant qui traverse de thyristor TH1 ITH1(t).


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



TP N°01 : Redressement non commandé (Pont de diodes):

I. Le but de TP:

Le but de ce travail est l’étude d’un redressement monophasé non commandé double alternance (pont deGraëtz à quatre diodes) à partir d’une tension alternative pour différentes charges résistive et inductive.

II. Préparation théorique:

- Soient les circuits électriques suivants:

- Pour chaque montage:1- Analyser le fonctionnement en détail.2- Donner les chronogrammes des grandeurs suivants: Ve(t), UC(t), Ic(t), UD7(t) et ID7(t).3- Déterminer les expressions des valeurs: moyenne, efficace de la tension UC et moyenne de IC(t).

III. Manipulation:

III.1. Charge Résistive:

- Réaliser le montage suivant en connectant les pontets J24, J25, J28, J29, J31 et J33:

1- Montrez que la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge R estπ

V2U max

cmoy

Montage à charge inductive:

Uc

Charge

ic

L

RD7 D9

D8 D10

TrVD7

V1

i1

Ve(t)

Source

i

C.S Uc

Charge

ic

L

RD7 D9

D8 D10

TrVD7

V1

i1

Ve(t)

Source

i

C.S

Montage à charge résistive:

ic

D7 D9

D8 D10

TrVD1

V1

i1

UcVe(t)

Source

i

Charge

C.S R

ic

D7 D9

D8 D10

TrVD1

V1

i1

UcVe(t)

Source

i

Charge

C.S R


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



2- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 28 et 29, et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscope;relier le multimètre à ces bornes en le mettant à l’échelle VAC, mesurer la valeur efficace Veff de la tensiond’entrée et comparer la avec la valeur théorique trouvée, visualiser le signal sur l’oscilloscope et présenter le surun papier millimètre.

3- Relier le multimètre aux bornes 30 et 34 en le mettant:- A l’échelle VDC, mesurer la valeur moyenne Ucmoy de la tension aux bornes de la charge (R50 et R51) et

comparer cette valeur avec la valeur théorique trouvée, visualiser le signal sur l’oscilloscope (DC) et présenterle sur un papier millimètre, Commenter.

- A l’échelle VAC, mesurer la valeur efficace Uceff de la tension aux bornes de la charge (R50 et R51) etcomparer cette valeur avec la valeur théorique trouvée, visualiser le signal sur l’oscilloscope (AC) et présenterle sur un papier millimètre, Commenter.4- Déconnecter J33 et relier le multimètre aux points 31et 32 en le mettant:

- A l’échelle IAC, mesurer le courant efficace Ieff traversant la charge, comparer la valeur trouvée à lavaleur théorique.

- A l’échelle IDC, mesurer le courant moyen Imoy sur la charge, comparer la valeur trouvée à la valeurthéorique.5- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 30 et 33 et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscope;visualiser le signal obtenu sur R50 et présenter le sur un papier millimètre. Que représente ce signal, commenter.6- Mesurer l’amplitude maximale de la tension affichée aux bornes de R50=10.- Calculer le courant traversant la charge.

7- Compléter le tableau suivant effectuer les manipulations ci-dessous:

Vmax Veff Vmoy Ieff Imoy

Valeurs théoriques

Valeurs mesurées

III.2. Charge inductive (R-L) en série:

- Réaliser le montage suivant en connectant les pontets J24, J25, J28, J29, J32 et J33:


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



1- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 30 et 34, et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscope;relier le multimètre à ces bornes en le mettant:

- A l’échelle VAC, mesurer la valeur efficace Uceff de la tension de aux bornes de la charge.- A l’échelle VDC et mesurer la valeur moyenne Ucmoy de la tension aux bornes de la charge.- Tracer en concordance de temps les tensions: Ve(t), Uc(t) et UD7(t). Commenter.- Comparer les valeurs mesurées aux valeurs théoriques.

2- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 30 et 33, et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscopevisualiser le signal obtenu sur R50 et présenter le sur un papier millimètre. Que représente ce signal, commenter.3- A partir de la forme d’onde affichée sur l’oscilloscope, déterminer les valeurs maximale Vmax et minimaleVmin de la tension aux bouts de la charge. Calculer la valeur ΔV, que représente-elle, expliquer qu’est ce qu’ilfaut faire pour réduire cette valeur. Déduire le facteur de forme et le taux d’ondulation du courant.4- Mesures la tension efficace de R50 et calculer le courant traversant la charge.5- Commenter les résultats.6- Conclure.


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



TP N°02 : Redressement commandé (Pont Tout Thyristors):

I. Le but de TP:

Le but de ce travail est l’étude d’un redressement monophasé commandé double alternance (pont deGraëtz à quatre thyristors) qui permet d’alimenter une charge sous tension unidirectionnelle de valeur moyenneréglable à partir d’une source de tension alternative pour différentes charges résistive et inductive.



- Pour chaque montage:1- Analyser le fonctionnement en détail.2- Donner les chronogrammes des grandeurs suivants: Ve(t), UC(t), IC(t), UTH1(t) et ITH1(t).3- Déterminer les expressions des valeurs: moyenne, efficace de la tension UC et moyenne de IC(t).

III. Manipulation:


- Pour connecter chaque thyristor au circuit de contrôle, connecter les pontets G1, K1, G2, K2, G3, K3, G4 et K4

- Connecter les pontets J22, J23, J26, J27, J31 et J33 pour réaliser le circuit suivant:

Montage à charge inductive:

Tr

V1

i1

Ve(t)

iTH1

TH2

TH4 TH3

C.S

K

A

VTh1

Source

Uc

ic

L

R

Charge

Tr

V1

i1

Ve(t)

iTr

V1

i1

Ve(t)

iTH1

TH2

TH4 TH3

C.S

K

A

VTh1

Source

Uc

ic

L

R

Charge

Uc

ic

L

R

Charge

Montage à charge résistive:K

A

TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH2

TH3

TH1

TH4

K

A

TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH2TH2

TH3

TH1TH1

TH4TH4


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



1- Montrez que la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge R est α)cos(π

V2U max

cmoy


3- Relier le multimètre aux bornes 30 et 34 et faite varier l’angle d’amorçage des thyristors par le potentiomètreSETPOINT et observer comment varie la grandeur affichée sur l’oscilloscope et sur le multimètre. Pourdifférentes valeurs de α (l’angle d’amorçage) de αmin à αmax:

- Mesurer la valeur efficace Uceff de la tension de sortie en branchant le multimètre à l’échelle VAC.

- Mesurer la tension moyenne Ucmoy de la tension de sortie en branchant le multimètre à l’échelle VDC.

- Remplir le tableau suivant:

(Rad) αmin αmax

Ucmoy(v)Uceff(v)

- Tracer le graphe la caractéristique Ucmoy= f(α). Commenter?4- Déconnecter J33 et relier le multimètre aux points 31et 32 en le mettant:



7- Compléter le tableau suivant pour un l’angle d’amorçage de α=0.


Valeurs théoriques

Valeurs mesurées

8- Relever pour un angle d’amorçage donné (αmin <α< αmax) l’oscillogramme des tensions Ve (bornes 28 et 29)et Uc (bornes 30 et 34).9- Mesurer la tension efficace aux bornes de la charge R50 (bornes 30 et 33) en branchant le multimètre à

l’échelle VAC.

10- Comparer les différents résultats.

III.2.Charge inductive (R-L) en série:

Connecter les pontets J22, J23, J26, J27, J32 et J33 pour réaliser le circuit suivant:


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



1- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 30 et 34, et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscope.Pour différentes valeurs de α (l’angle d’amorçage) de αmin à αmax:




(Rad) αmin αmax

Ucmoy(v)Uceff(v)

- Tracer le graphe la caractéristique Ucmoy= f(α). Commenter?- Comparer les valeurs mesurées aux valeurs théoriques.- Tracer en concordance de temps les tensions: Ve(t), UC(t) et UTH1(t). Commenter.



TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



TP N°03 : Redressement commandé Mixte (Pont Thyristors-Diodes):

I. Le but de TP:

Le but de ce travail est l’étude d’un redressement monophasé commandé double alternance (pont deGraëtz mixte à deux thyristors et à deux diodes) qui permet d’alimenter une charge sous tensionunidirectionnelle de valeur moyenne réglable à partir d’une source de tension alternative pour différentescharges résistive et inductive.



- Pour chaque montage:1- Analyser le fonctionnement en détail.2- Donner les chronogrammes des grandeurs suivants: Ve(t), UC(t), Ic(t), UTH1(t) et ITH1(t).3- Déterminer les expressions des valeurs: moyenne, efficace de la tension UC et moyenne de IC(t).

III. Manipulation:


Réaliser le montage (A) en connectant les pontets J22, J25, J26, J29, J31 J33, G1, K1, G2 et K2.Réaliser le montage (B) en connectant les pontets J22, J23, J28, J29, J31, J33, G1, K1, G4 et K4.

Montage (A) Montage (B)

Montage à pont mixte symétrique:

D8 D10

K

A

TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH2TH1

D8 D10

K

A

TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH2TH2TH1TH1

Montage à pont mixte symétrique:K

A

D10

D9TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH4

TH1

K

A

D10

D9TrVTH1

V1

i1

Uc

ic

Ve(t)

Source

i

Charge

C.S R

TH4

TH1


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



1- Montrez que la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge R est )cos(1π

VU max

cmoy


3- Relier le multimètre aux bornes 30 et 34 et faite varier l’angle d’amorçage des thyristors par le potentiomètreSETPOINT et observer comment varie la grandeur affichée sur l’oscilloscope et sur le multimètre. Pourdifférentes valeurs de α (l’angle d’amorçage) de αmin à αmax:




(Rad) αmin αmax

Ucmoy(v)Uceff(v)

- Tracer le graphe la caractéristique Ucmoy= f(α). Commenter?4- Déconnecter J33 et relier le multimètre aux points 31et 32 en le mettant:



7- Compléter le tableau suivant pour un l’angle d’amorçage de α=0.


Valeurs théoriques

Valeurs mesurées

8- Relever pour un angle d’amorçage donné (αmin <α< αmax) l’oscillogramme des tensions Ve (bornes 28-29) etUc (bornes 30-34).9- Mesurer la tension efficace aux bornes de la charge R50 (bornes 30 et 33) en branchant le multimètre à

l’échelle VAC.

10- Comparer les différents résultats.

III.2.Charge inductive (R-L) en série:

Réaliser le montage (A) en connectant les pontets J22, J25, J26, J29, J32, J33, G1, K1, G2 et K2.

Réaliser le montage (B) en connectant les pontets J22, J23, J28, J29, J32, J33, G1, K1, G4 et K4.


TP3

èmeAnnée

LGE/MEL



1- Brancher les entrées de la sonde différentielle aux bornes 30 et 34, et sa sortie au canal 1 de l’oscilloscope.Pour différentes valeurs de α (l’angle d’amorçage) de αmin à αmax:




(Rad) αmin αmax

Ucmoy(v)Uceff(v)

- Tracer le graphe la caractéristique Ucmoy= f(α). Commenter?- Comparer les valeurs mesurées aux valeurs théoriques.- Tracer en concordance de temps les tensions: Ve(t), UC(t) et UTH1(t). Commenter.


Montage (B)

Montage (A)

polycopie du tp lge604 2012 bf

Documents