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Exercice N°1 Un moteur à courant continu est à excitation indépendante et constante On néglige les chutes de tension dues à sa réaction d'induit et la
2.3 feuille n°325
Exercice 7- Moteur à courant continuCorrigé page 29 On rappelle les équations d"un moteur à courant continu u(t)=R·i(t)+L·di(t) dt+E(t) C m (t)=K t·i(t)E(t)=K
e m (t) J m·dω
m (t) dt=C m (t)-C r (t)-f·ω m (p) avec -u(t) : la tension d"alimentation du moteur, -i(t) : le courant, -E(t) : la force contre-électromotrice, -C m (t) : le couple moteur, -C r (t) : le couple résistant. - R : la résistance de l"induit,- L : l"inductance, -Ke : la constante de vitesse, -K t : la constante couple, -f: la constante de frottement visqueux -J m : le moment d"inertie du rotor.Q1.Tracer le schéma bloc donnantΩ
m (p), la transformée de Laplace deω m (t)Q2.Déterminer la fonction donnantΩm
(p) en fonction de U(p)etC r (p), mettre sous la forme :Ω m (p)= H 1 (p)·U(p)-H 2 (p)·C r (p). (Moteur du bras Maxpid) .Q3a.Que constatez-vous pour K
e et K t Puissance conseilléeW90Puissance max. fournie à la tension nom.W206Tension nominaleVolt42.0Rendement max.%86
Vitesse à videtr/min7530Constante de couplemNm/A52.5 Couple de démarragemNm1070Constante de vitessetr/min/V182 Pente vitesse/coupletr/min/mNm7.17Constante de temps mécaniquems5Courant à videmA93Inertie du rotorgcm
2 69.6Courant de démarrageA20.3InductivitémH0.62
Résistance aux bornesOhm2.07Résistance therm. carcasse/air ambiantK/W6.2 Vitesse limitetr/min8200Résistance therm. rotor/carcasseK/W2.0 Courant permanent max.A2.15Constante de temps thermique du bobinages29Couple permanent max.mNm
113Pour la suite on supposef=0.
Q4.Mettre H
1 (p) sous forme canonique, Déterminer les coefficients caractéristiques. ConclureQ5.Déterminer la réponse temporelle pour une entrée en tension unitaire, on rappelle quelques transfor-
mées de Laplace usuelles26 2 TD - Étude fréquentielle des systèmes linéaires
f(t)·u(t)F(p) 1τ·e
t 11+τ·p
1-e t 1 p·1+τ·p
1 1 2 e t τ1 -e t τ2 11+τ
1 p1+τ
2 p 1+1 1 2 1 .e t τ1 2 .e t τ2 1 p.1+τ
1 p1+τ
2 pOn suppose maintenant que L=0.
Q6.Déterminer la nouvelle fonction de transfert H a1 (p), mettre sous forme canonique.Q7.Déterminer la réponse temporelle pour une entrée en tension unitaire, comparer avec la précédente.
L"hypothèse souvent proposée de négliger l"inductance est-elle valide d"un point de vue temporel.
Q8.Tracer les diagrammes de Bode de H
1 (p) puis de H a1 (p).Q9.À quelle condition l"inductance peut-elle être négligée lors d"une étude fréquentielle
2.3 feuille n°327
Exercice 8- Représentation fréquentielle et identificationCorrigé page 30 Une étude fréquentielle a permis de relever le module et l"argument de la FTBO du système à étu- dier.Q1.Tracer les diagrammes de Bode de la FTBO.
Q2.Tracer le diagramme de Black
Q3.Tracer le diagramme de Nyquist
Q4.On propose pour la FTBO la fonction suivante :
H(p)=K
p· 1+ n·p+
p 2 2nQ4a.Justifier cette proposition?
Q4b.Déterminer les coefficients de H(p).
PulsationHdbphase
rad/sec° .120.00-90.3 .47.962-90.9 .81.952-92.21.5-3.458-94.4
2-5.916-96.2
2.8-8.738-98.6
3.8-11.22-102.
5-13.33-107.
10-17.73-134.
15-21.58-180
25-34.90-233.
35-44.54-247.
50-54.36-255.
75-65.22-260.
100-72.82-263.
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