TP VARIATION DE VITESSE (ALIMENTATION SINUSOÏDALE)

Etude de la chaîne d'énergie du vélo à assistance électrique - Activités du chef de projet

    Le moteur Brushless (BLDC) est un moteur d'apparence à couarnt continu. Mais il s'agit en réalité d'une moteur triphasé synchrone, qui possède donc une interface de conversion de l'énergie continue en énergie sinusoïdale

    L'ambition de cette partie est :
        * de vous faire rechercher les éléments essentiels du moteur Brushless : principe global de fonctionnement, structure, pilotage
        * de vous faire étudier la modélisation électrique de ces moteurs.

Recherche documentaire

   Vous allez rechercher sur Internet les informations suivantes, et en faire une synthèse :
        * Structure du moteur Brushless
        * Avantages et inconvénients par rapport à un moteur à courant continu
        * Chaîne de conversion d'énergie depuis l'alimentation continue jusqu'au couple mécanique

Modélisation électrique

Une machine synchrone peut s'étudier avec le schéma équivalent de Behn Eschenburg :

Dans ce schéma:
        * V est la tension sinusoïdale simple aux bornes d'un enroulement
        * I est le courant de phase dans le stator
        * E est la force contre électromotrice à vide de la machine. Cette fcém est de forme trapézoïdale ou sinusoïdale en fonction des bobinages
        * X=Lω est la réactance synchrone, R la résistance d'un enroulement

    Le module de E s'écrit en première approximation E=K.f.I où K est la constante du moteur, f la fréquence d'alimentation et I le courant d'excitation.

Etude des puissances

Ce modèle peut s'étudier de la même façon qu'un moteur à courant continu, mais les grandeurs sont ici complexes car le régime est sinusoïdal. On suppose que la tension d'alimentation s'écrit :

    Ecrire la relation issue de la fermeture de la maille d'une phase

    On rappelle que la puissance apparente est le produit des grandeurs complexes de tension et de courant. En régime sinusoïdal, les composantes réelles et imaginaires de cette puissance apparente sont les puissances actives et réactives.

    Ecrire l'expression de la puissance active en fonction des résistance et réactance

Etude du déphasage

    On suppose la constante de couple du moteur égale à K=0,0636 V.s
    On souhaite faire tourner le moteur à 2000 tr/mn
    La puissance électromagéntique à fournir sur l'arbre moteur doit être égale à 250W
    On donne L=35 mH et R=0,5 Ω

    Calculer la fréquence et la tension simple d'alimentation de chacune des phases du stator.
    Calculer le déphasage entre la tension et le courant

FIN DE CETTE PARTIE

Haut de page