REPUBLIQUE AL GERI ENNE DEMOCRA TIQUE TIQUE ET POPULA POP ULA IRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHER CHE SCIENTIFIQUE SCIENTIFIQUE Djilali de UNIVERSITA UNIVERSITA IRE DE K HEMIS MILIANA MILIANA
Département : ST
TP: Redressement non commandé
3 er année Au tomatique tomatique
: 2015-2016 : 2015-2016
Introduction I. II. III. IV.
But du travail pratique Quelques définitions Mode opératoire Redressement non commandé simple alternance 1- Etudes sur une charge résistive R a) Montage b) Visualisation et commentaire des courbes c) Mesure des périodes et calculs des fréquences des différentes tensions d) Calculs et mesure des valeurs moyennes théorique puis comparaison des deux valeurs 2- Etudes sur une charge inductive inducti ve L-R a) Montage b) Visualisation et commentaire des courbes c) Régler la bobine à une valeur de 0.2H. constat et conséquence du rajout de la bobine en série de la résistance sur le courant ic(t) 3- Etudes sur une charge inductive inducti ve L-R avec diode roue libre a) Montage b) Visualisation et commentaire des courbes c) Régler la bobine à une valeur de 0.2H. constat et conséquence du rajout de la bobine en série de la résistance sur le courant ic(t) 4- Etudes sur une charge résistive R, inductive L-R et inductive L-R avec diode roue libre du redressement commandé simple alternance même procédure que le précédent. 5- Etudes sur une charge résistive résisti ve R et inductive L-R du redressement non commandé (Pont de diode) a) Montage b) Visualisation des courbes c) Commentaire d) Mesure des périodes et calculs des fréquences des différentes tensions
Calculs et mesure des valeurs moyennes théorique puis comparaison des deux valeurs
En électrotechnique, l’étude des redressements non commandé et commandé simple alternance puis redressement non commandé (Pont de diode) dans la théorie comme dans la pratique nous permet de travailler sur certains paramètres des différentes charges.
Les différentes charges sont très importants dans notre domaine et fera l’objet de notre étude puis nous nous permettra se familiariser et d’apprendre d’apprendre comment faire les les différents types de montage. En effet, nous allons utiliser le logiciel PSIM qui est constitué de trois fichiers de programme
important et indispensable pour le montage, la simulation et affichage des courbes de l’application puis qui est nécessaire pour étudier les différents paramètres En suite, on développera développera les détails détails de la partie partie théorique théorique et la partie partie pratique de nos nos travaux pratiques.
Il s’agit relativement ou objectivement d’étudier les charges ré sistive R, inductive L-R, inductive L-R avec une diode de roue dans le cas d’un redressement non commandé simple alternance et dans le cas d’un redressement commandé simple alternance. Aussi étudier la charge résistive R et inductive L- R d’un redressement non commandé (Pont de diode).
Ampèremètre: c’est un appareil muni de deux bornes et qui est destiné à mesurer l’intensité du
courant dans un circuit électrique puis doit être branché en série.
Transformateur : c’est un composant électrique consistant en une bobinage de fil conducteur
placée à proximité d’une ou plusieurs autres et utilisé pour coupler deux ou plusieurs circuit en courant ou en tension alternatif grâce à l’induction magnétique ayant lieu entre ces bobinage.
Voltmètre: c’est un appareil muni de deux bornes qui sert à mesurer la différence de potentiel et
doit être branché en parallèle dans le circuit électrique.
Source de tension: est représentée par une source de tension et sa résistance série interne.
Cette résistance interne peut être en série avec la charge ou en parallèle.
Résistance: C’est un composant électronique qui s’oppose au mouvement d’un corps dans un
circuit ou un élément électronique qui à l’aptitude à s’opposer au passage d u courant électrique.
Inductance: c’est un coefficient caractérisant la propriété d’un circuit électrique à travers lequel
le courant crée un flux d’induit.
Diode de roue libre: il est nécessaire lorsque la charge est selfique en cas de coupure de
l’alimentation l’inductance de la charge produit une surtension.
Il consiste à effectuer un branchement constitué d’un voltmètre branché en parallèle, d’un ampèremètre branché en série et d’une source de tension tous branchés avec une d iode en série paramétrés selon les donnés des travaux pratiques puis branché un voltmètre en parallèle avec la résistance de charge. Dans le cas d’étude sur une charge inductive L-R, ils ont le même branchement que la charge résistive mais on ajoute une inductance
qui est en série avec la résistance. Même chose pour l’étude sur une charge inductive L -R avec diode de roue libre mais on ajoute une diode de roue libre qui est en parallèle avec la résistance et l’inductance pour le redressement non commandé simple alternance.
On fera les mêmes montages dans le cas d’un redressement commandé simple alternance mais en changeant les diodes par des thyristors.
Il consiste à effectuer un branchement constitué d’un transformateur, d’un voltmètre branché en parallèle, d’un ampèremètre branché en série et d’une source de tension tous branchés paramétrés selon les donnés des travaux pratiques branché avec le Pont de diode puis branché un voltmètre en parallèle avec la
résistance de charge. Dans le cas d’étude sur une charge inductive L-R, ils ont le même branchement que la charge résistive R mais on ajoute une inductance L qui est en série avec la résistance R.
Ensuite pour l’affichage des courbes nous avons besoin de simuler le montage avec onglet SIMULATE pour paramétrer le temps de simulation, Run siulation et Sim View. IX. Redressement non commandé simple alternance 1-Etudes sur une charge résistive R
a)
Montage
b) Les différentes courbes des tensions Uc(t), V(t) et Vd(t)
C.Commentaire des allures Lorsque la tension de la source est supérieure à zéro la diode est passante donc la tension de la charge Uc(t)est égale à la tension maximale de l’alternance positive du réseau. La tension V(t) est la tension du réseau qui à une alternance positive de 0 à π et négative de π à 2π. Lorsque la tension de la source est positive, la tension au borne de la diode est nulle tandis que dans
l’alternance négative, il y a une tension négative négative au borne b orne de la diode de π à 2π. a) Mesurons les périodes puis calculons les fréquences des tensions Uc(t) et V(t) La période au niveau de V(t): La période au niveau de Uc(t): La fréquence au niveau de V(t)
AN:
La fréquence au niveau de V(t) 1-4-a- Calculons la valeur moyenne moyenne théorique de Uc(t) tension de sortie du pont
AN : V 1-4-b- Mesurons la valeur moyenne de Uc(t) de simulation simu lation Qui est égale à 6.36v 1-4-c- Comparons les deux valeurs La valeur moyenne théorique de Uc(t) tension de sortie du pont est approximative à la valeur moyenne de Uc(t) tension mesurée de de simulation. 1-5- D’après le montage nous avons un seul courant qui circule d’où on aura une seule courbe I(t)=Ic(t)
Commentaire des allures Après la simulation la courbe i et ic on la même allure. Lorsque la tension est positive on a un courant
dans le circuit et un courant nul dans l’alternance négative.
2. Etude sur la charge inductive L-R a) Montage
b) Les différentes courbes des tensions Uc(t), V(t) et Vd(t)
Commentaires des allures lorsque L=1.2H
L’allure de la tension de charge Uc(t): lorsque la conduction s’effectue de zéro jusqu’à la fin de l’é nergie emmagasinée par l’inductance. L’allure de la tension de la diode VD(t): lorsque l’énergie emmagasinée devient nulle d’où la diode possède à ses bornes une tension inverse. Les courbes de i et ic
Commentons les allures de i et ic lorsque L=1.2H
Les deux allures sont approximatives et le passage du courant s’effectue de zéro jusqu’à π +β c'est-à-dire la fin de l’énergie emmagasinée par l’inductance. Réglons la bobine à une valeur de 0.2H et resimulons
Constat
Lorsqu’on règle la bobine à une valeur de 0.2H on constat que le courant maximal diminue ainsi que la période.
3.
Etude sur la charge inductive inducti ve L-R avec une diode de roue libre a) montage
b)Les différentes courbes des tensions Uc(t), V(t) et Vd(t)
Commentons les allures lorsque L=1.2H
La tension de la charge Uc(t), l’allure commence de zéro jusqu’à π puisque la diode roue libre permet de revenir au redressement simple alternance monophasé.
La tension au borne de la diode à le même comportement qu’une charge résistive. Les courbes de i, ic et iDR
Commentons les allures des courants lorsque L=1.2H Les allures des trois courants sont son t totalement différentes les uns des autres
Réglons la bobine à une valeur de 0.2H et resimulons
6-
Etudes sur une charge résistive R, inductive L-R et inductive L-R avec diode roue libre du
redressement commandé simple alternance même procédure que le précédent. a) Montage de la charge résistive résis tive R
1- Les différentes courbes des tensions Uc(t), V(t) et Vd(t)
Commentaire des allures Si la tension de la source est est supérieure à zéro et si thyristor) le thyristor ne conduit pas mais si
est inférieure inférieure à (l’angle d’amorçage du
le thyristor conduit donc la tension de la charge est égale à
la tension maximale de la source. Mesurons les périodes puis calculons les fréquences des tensions Uc(t) et V(t) La période La période La période
La fréquence
AN:
La fréquence La fréquence 1-4-a- Calculons la valeur moyenne moyenne théorique de Uc(t) tension de sortie du pont
AN : 5.44 V 1-4-b- Mesurons la valeur moyenne de Uc(t) de simulation simu lation Qui est égale à 5.438v 1-4-c- Comparons les deux valeurs 1-5- D’après le montage nous avons un seul courant qui circule d’où on aura une seule courbe I(t)=Ic(t)
a) Montage d’une charge inductive L -R avec diode roue libre
b) Montage d’une charge inductive L-R avec diode roue libre
c) Les différentes courbes des tensions Uc(t), V(t) et Vd(t)
Commentaire des allures lorsque L=1.2H Uc(t) : Avec une diode de roue libre la courbe se comporte comme un circuit thyristor simple alternance
mais avec un angle d’amorçage tension qui s’effectue de zéro à VTH : On le passage de la tension
dans l’alternance positive et de
l’alternance négative. V(t) :c’est la tension de source qui a une alternance positive et négative. Les courbes de courant i, iC et iDR
dans
Commentaires des allures de courant
Les courbes sont différentes lorsqu’il y a une diode roue libre a part le courant i de la source qui presque la même allure que la tension de charge. Réglons la bobine à une valeur de 0.2H et resimulons
Montage
Constat
Nous constatons que les allures des courbes i et ic ont une alternance positive puis iDR a une alternance négative. V.
Etude sur la charge résistive R d’un redressement non commandé (Pont de diode) a)Montage
b).Les différentes courbes des tensions tensions Uc(t), V(t) et Vd(t) Vd(t)
1-3 a-La tension de charge est égale à la tension de la source pendant l’alternance positive et négative d’où la conduction s’effectue sur double alternance b-la tension secondaire possède les mêmes possèdent deux alternances comme la courbe e la source mais dépendamment de la valeur du primaire. 1-4-a- La valeur moyenne théorique de Uc(t) notée Uc(t)théo, tension de sortie so rtie du pont
AN:
b- Mesurons la tension moyenne mo yenne de Uc(t) de simulation notée Uc(t)sim Uc(t) mesurées = 12 ,59 v or valeur calculée = 12 ,74 v C- Comparons les deux valeurs valeurs :les deux valeurs valeurs théoriques sont approximatives et aux valeurs valeurs pratiques 1-5- Visualisons les courbes de i et ic et commentons.
-Commentaire : la courbe courbe du courant i vient du rapport de la tension tension maximale secondaire et et la resistance. -La courbe du courant de la charge vient du rapport de la tension de la charge et la resistance mais sur les deux alternances d’où nous parlons de double alternance .
2. Etude sur la charge inductive L-R a) Montage
2-2- Visualisons les courbes des tensions Uc(t) et Ve(t)
-Commentaire des allures :les courbes de la tension de charge s’établissent sur double alternance et ceux jusqu’à la fin de l’énergie emmagasinée par la bobine. -Quand à la tension tension secondaire ,s courbe ne change pas, pas, elle possède double alterne , positive et négative négative
2-3- la courbe des courants i et ic
-La courbe du courant i est le rapport de la valeur maximale d la tension secondaire donc s’établisse sur les deux alternances.
ma is pas sinusoïdal. C’est à dire jusqu’à jusq u’à la fin de l’énergie -Le courant de la charge s’établisse sur les alternances mais emmagasinée. Réglons la bobine à une valeur de 0.2H et resimulons
Constat
Lorsqu’on ajoute une bobine en série avec la résistance on constate que cette dernière d ernière emmagasine de l’énergie qu’elle décharge après. conséquence La conséquence du rajout de la bobine en série de la résistance sur le courant ic(t) : lors de la décharge de l’énergie emmagasinée il peut avoir de dégâts matériels ou humains a cause de l’effet de self.
Conclusion
A travers ce TP, nous avons revisité, toutes les théories sur les redressements non commandé et commandé simple alternance puis le redressement non commandé (Pont de diode). Les valeurs expérimentales trouvées sont assez proches des modèles
théoriques. Cependant, l’état et la sensibilité de s appareils de mesures utilisés fait que la fiabilité des mesures peut être remis en cause. Malgré tout, ce TP nous en apprend
beaucoup sur l’application du redressement .
