TP REGIMES NON SINUSOÏDAUX
Étude du redresseur - Activités des
expérimentateurs
Mise en situation et objectifs
Le chef de projet et les modélisateurs
mènent
une étude analytique et de simulation du courant consommé par le
redresseur en entrée de variateur. Ces démarches, qui relèvent du domaine
du commanditaire et de la simulation, doivent être confrontées avec des
relevés expérimentaux, qui relèvent du domaine du laboratoire.
Vous
allez dans cette partie effectuer des relevés de tension et de courant
en entrée du variateur, afin de visualiser l'allure temporelle de la
tension et du courant. Puis vous tracerez les spectres de fréquence de
chacun de ces signaux.
Remarque
: pensez à afficher l'oscilloscope sur un ordinateur et à faire des
copies d'écran
B.1.3
Caractéristiques temporelles des signaux
Question
1
Prendre
connaissance du document de prise en main du banc moteur.
Mettre en oeuvre le moteur et faire tourner ce
dernier. Tester différentes fréquences entre 10 et
50 Hz.
Il va falloir à présent instrumenter le malaxeur afin d'étudier les
signaux en entrée du variateur, afin d'étudier l'impact de la présence
d"un redresseur sur les signaux électriques.
Les grandeurs à mesurer sont le courant et la tension d'entrée.
Question
2
Mettre
le système hors tension.
Connecter
l'oscilloscope de la façon suivante :
* Voie 1 pour la mesure de tension : adaptateur banane, avec
le "+" relié à la borne V1 en entrée de redresseur, et le "-" à la
borne N.
* Voie 4 pour la mesure du courant : adaptateur BNC, avec la
pince ampèremétrique entourant le câble de la phase V1 (La pince
ampèremétrique sera réglée sur la sensibilité 100 mV/A).
Calculer les sensibilités verticales et la base
de temps de l'oscilloscope, sachant que :
* la tension d'entrée est une tension sinusoïdale, valeur efficace
230V et fréquence 50 Hz.
* le courant d'entrée ne dépassera pas 2A lors d'un essai à
vide (aucune charge sur l'arbre du moteur).
* on souhaite afficher deux périodes du signal d'entrée sur
l'afficheur de l'oscilloscope.
Régler l'oscilloscope en fonction des résultats
précédents.
Appeler
le professeur pour la validation du montage et des réglages.
Question
3
Mettre le système sous tension et mettre
en oeuvre le convertisseur à une fréquence de 25 Hz.
Visualiser l'allure
des signaux sur l'oscilloscope. En déduire si le
récepteur est linéaire ou non.
Mesurer les caractéristiques suivantes :
* Valeur crête et période de la tension d'entrée,
* Valeur crête du courant, et période de chaque onde de
courant.
Comparer ces mesures avec les résultats de la
simulation menée par les modélisateurs
B.1.3
Caractéristiques fréquentielles des signaux
Le courant consommé n'est pas sinusoïdal. Il est malgré tout
périodique, et peut de ce fait être décomposé en série de Fourier. Vous
allez à présent déterminer expérimentalement le spectre de fréquence du
courant, et le comparer aux résultats du chef de projet et des
modélisateurs.
Question
4
Sélectionner
la voie 1, et Cocher
l'option "FFT" de l'oscilloscope, et régler la base de temps de façon
à visualiser le spectre à une échelle de 25 Hz/div.
Relever l'allure du
spectre de fréquence de la tension d'entrée. Commenter
ce spectre.
Sélectionner à présent la voie 2, et régler la
base de temps sur une échelle de 125
Hz/div.
Relever l'allure du spectre, et le commenter.
Relever les rangs des harmoniques présents. Mesurer
leurs amplitudes.
Comparer ces résultats aux résultats
analytiques du chef de projet et aux simulations des modélisateurs.
FIN
DE CETTE PARTIE
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