Exercice : Comment faire varier la tension d'alimentation du MCC ? Étude de la fonction Hacheur.
Étude du Hacheur inclus dans la carte électronique de commande.
Nous allons utiliser une maquette du tapis de course permettant d'effectuer des essais à différentes vitesses.
Question
Q5/ Compléter le schéma électrique comprenant le générateur électrique et le moteur à courant continu en implantant les appareils de mesures permettant de visualiser la tension et l'intensité absorbé. Pour cela vous pouvez vous aider de la ressource visualisation de grandeurs à l'oscilloscope.
Question
Q6/ HORS TENSION, réaliser le câblage correspondant à la question précédente. Positionner et configurer les appareils de mesures. Noter sur votre schéma le réglage du rapport de la sonde de tension ainsi que le rapport de la sonde de courant.
Faire vérifier votre montage, puis faire 3 essais (pour des réglages de vitesse de 4 km.h-1 ; 8 km.h-1 et 12 km.h-1 ). Pour régler la consigne de vitesse, vous devez télécharger le fichier « Réglage vitesse Arduino »
(voir ci-dessous) sur votre bureau, le dézipper puis transférer le programme correspondant à la vitesse souhaité vers la carte Arduino (voir aide en Indice).
Enregistrer vos oscillogrammes sur clés USB en vous aidant de la ressource impression oscillogramme.enregistrement oscilo RIGOL DS4024.pdf [pdf]
Indice
Brancher la carte Arduino sur un port USB de votre PC puis lancer le logiciel Arduino.
Cliquer sur Outil puis Port afin de sélectionner le port USB correspondant au branchement effectué.
Téléverser le programme sur la carte Arduino.
Question
Q7/ Utiliser le logiciel Open Office afin de disposer vos 3 oscillogrammes sur un seul document.
Sauvegarder votre document au format pdf afin de pouvoir l'imprimer sur l'imprimante disponible dans votre classe (une impression par élève).
Question
Q8/ Après lecture de la ressource sur les hacheurs, déterminer le type de notre hacheur.
Indice
Hacheur 1 quadrant ou Hacheur 2 quadrant.
Le système nécessite un sens de marche ou deux sens de marche.
Question
Q9/ Sur vos 3 oscillogrammes et sur le signal correspondant à la mesure de la tension, indiquer Umax, t1 et T.
Indice
Umax = valeur maximale de la tension ;
t1 = durée où la tension est à la valeur Umax ;
T = durée d'un cycle (appelé période).
Question
Q10/ Pour les 3 oscillogrammes, déterminer :
la valeur de Umax (attention il faut utiliser le rapport de la sonde de tension, si besoin vous pouvez vous aider de la ressource Analyse oscillogramme tension) ;
la valeur de t1 et T et en déduire la valeur du rapport cyclique α (rappel : α = t1 / T).
Puis, pour les 3 oscillogrammes, calculer la valeur moyenne de la tension Umoy (rappel : Umoy = α × Umax).
Question
Q11/ Conclure sur l'évolution de la valeur moyenne de la tension d'alimentation du moteur par rapport à l'évolution de sa vitesse de rotation.
Question
Q12/ Sur vos 3 oscillogrammes et sur le signal correspondant à la mesure du courant, indiquer Imoy (au milieu de Imax et Imin).
Indice
Imax = valeur maximale du courant ;
Imin = valeur minimale du courant.
Question
Q13/ Pour les 3 oscillogrammes, déterminer la valeur de Imoy (attention il faut utiliser le rapport de la sonde de courant, si besoin vous pouvez vous aider de la ressource Analyse oscillogramme courant).
Question
Q14/ Mesurer, sur la maquette et pour un seul réglage de vitesse, la valeur moyenne de la tension et de l'intensité absorbé par le moteur.
Pour cela vous pouvez vous aider de la ressource mesure d'une intensité et de la ressource mesure d'une tension.
Question
Q15/ Comparer les valeurs mesurées à la question 14 et les valeurs déterminées à partir des oscillogrammes. Conclure.