[PDF] Support de travaux dirigés Délectronique de puissance

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0H1H67(5( G( I·(16(HGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE

SCIENTIFIQUE

Direction générale des études technologiques Institut supérieur des études technologiques de Nabeul

Département : Génie Electrique

Support de travaux dirigés

G·pOHŃPURQique de puissance

Classe concernée : EI2 L2 S1

Proposés par :

Hidri.Imed

7HŃOQRORJXH j O·H6(7 GH 1MNHXO

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 1

PREFACE

EI L2 S1.

il ne prétend pas être exhaustif.

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 2

TRAVAUX DIRIGES N°1

Exercice N°1

Soit le montage suivant :

t ou )(Vin 2V )(v TT T

On donne V = 220v ;

rad/s 50 2 S Z

1- Analyser le fonctionnement du montage et représenter sur DșCș

vCșDș

2- Quels éléments sont à prendre en compte pour le choix de D ?

3- Calculer la puissance moyenne délivrée à la charge, la puissance apparente et le facteur de

puissance.

4- On intercale, entre la source et la charge, un transformateur de rapport de transformation égal

à 1 conformément à la représentation de la figure suivante

La tension secondaire est vSșșSșPș

courant primP.

5- Quelle sont les puissances moyennes au secondaire et au primaire ?

6- Quelles sont les valeurs des puissances apparentes ? Les facteurs de puissance ?

D R iC() vC( ) v ( ) D R iC() vC( ) vS( ) vP( ) vDș

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 3

Exercice N°2

Soit le montage suivant :

Dans ce circuit la tension d :

t ou )(Vin 2V )(v TT T

On donne V = 220v ;

rad/s 50 2 S Z

1- Cș

2- Représenter le graphe du courant dans le récepteur.

3- ș1.

4- Déterminer la tension moyenne aux bornes du récepteur.

5- On intercale, entre la diode D et la charge, une diode de roue libre DRL de la façon suivante:

5-1- Pour

iCșDșDRLșCșDș

5-2- Pour

iCșDșDRLșCșDș

5-3- Pour

allure de : iCșDșDRLșCșDș

5-4- Calculer la tension moyenne aux bornes du récepteur, conclure.

D iC()

vD vC( ) v ( ) R L iC() D iD() vD v ( ) vC( ) R L DRL iRL()

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 4

Exercice N°3

Une alimentation simple alternance comporte une f.é.m. sinusoïdale

W)(100Vin 2 220 )(v T

un thyristor T et un récepteur R-L dont les valeurs sont les suivantes :

Z: Z: 100 eW 8 L H2 R

6 , déterminer :

1- Le graphe du courant dans le récepteur.

2- ș1.

3- Calculer la tension moyenne aux bornes du récepteur

T iC()

v ( ) vC( ) R L

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 5

Document réponse N°1

-Vm v 0 Vm vC 0 Vm -Vm vD 0 iC 0

0 ʌ ʌ ʌ ʌ

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 6

Document réponse N°2

-Vm v 0 Vm vC 0 Vm -Vm vD 0 iC 0

0 ʌ ʌ ʌ ʌ

iD 0 iDRL 0

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 7

TRAVAUX DIRIGES N°2

Exercice N°1

La figure suivante présente un pont redresseur monophasé dans lequel les éléments sont supposés

dérer le courant qui la traverse comme continu et parfaitement lissé (IC= cte).

Le rapport de transformation est m =

85
La tension primaire sinusoïdale a une valeur efficace VPeff de 240v.

1- Analyser le fonctionnement du uCșvD1ș

2- Exprimer la valeur moyenne de la tension redressée (UCmoy ) en fonction de m et VPeff.

3- Exprimer la valeur efficace de la tension redressée (UCeff ) en fonction de m et VPeff.

4- Calculer UCmoy et UCeff.

5- ȍ ;

- RD1ș - Calculer ID1moy et ID1eff.

6- Sș

7- Calculer la valeur efficace du courant iSșPș

Charge

IC uC( ) vS( ) vP( ) D1 D2 D3 D4 iS iP vD1 T

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 8

Exercice N°2

La figure suivante présente un pont redresseur monophasé entièrement commandé associé à un

- 50hz.

1- Charge RL

Le pont débite sur une charge R-ȥ

1-1- uCșvT1ș

1-2- Calculer le rapport de transformation m du transformateur pour avoir une tension moyenne aux

bornes de la charge UCmoy = 220v.

1- Charge RLE

ge RLE. ON suppose que iCș constant égal à IC.

2-1- uCșvT1șȥ

2-2- Calculer la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge.

2-3- uCșȥt donner sa valeur moyenne.

Charge

iC uC( ) vS( ) vP( ) T1 T2 T3 T4 iT1 vT1 T

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 9

Exercice N°3

On étudie le système redresseur de la figure suivante dans lequel les éléments sont supposés parfaits.

traverse comme continu et parfaitement lissé (IC = cte). Le rapport de transformation par demi-secondaire est m =

707H0 nn

1 2 Les amorçages des thyristors se font aux instants : t0 =

2T W0

T W0

23T W0

2T W0

,etc.. La tension primaire sinusoïdale a une valeur efficace V de 380v.

1- 1ercas: k est ouvert

1-1- Exprimer la valeur moyenne UCmoy ȥ

uCș

Application numérique : calculer UCmoy ȥ

1-2- ȍ ; calculer la valeur moyenne et la valeur efficace du courant qui

traverse un thyristor.

1-3- Exprimer la valeur efficace UCeff de uCșȥ

Cmoy

CeffUU Ń

2- 2eme cas: k est fermé

Reprendre les questions précédentes (même charge, même valeur de ȥ

3- Quels sont les facteurs de puissance secondaire dans chaque cas précédent de fonctionnement ?

uC( ) vP( ) n2 T1 T2 n2 n1 RC LC DRL k

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 10

Document réponse N°1

-Vm v 0 Vm vC 0 Vm -Vm vD1 0

0 ʌ ʌ ʌ ʌ

iD1 0 iS 0

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 11

Document réponse N°2

-Vm uC 0 Vm -Vm vT1 0 Vm -Vm uC 0 Vm -Vm vT1 0 Vm -Vm uC 0 Vm

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 12

TRAVAUX DIRIGES N°3

Exercice N°1

La figure suivante présente un pont redresseur triphasé à diodes dans lequel les éléments sont supposés

qui la traverse comme continu et parfaitement lissé (IC = cte). La tension primaire sinusoïdale a une valeur efficace V de 380v et f = 50Hz.

1- uCș), vD1șiS1ș

2- Exprimer et calculer la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge.

3- Exprimer la valeur moyenne de courant iS1șC.

4- Exprimer la valeur efficace de courant iS1șfonction de IC.

Exercice N°2

La figure suivante présente un pont redresseur triphasé à thyristors dans lequel les éléments sont

courant qui la traverse comme continu et parfaitement lissé (IC= cte). (314W)Vin 114H4 )(vS1T 4 uC

D1 iS1(ș) IC iD1

D2 D3 vS1(ș) vS2(ș) vS3(ș) vP1(ș) vP2(ș) vP3(ș) Ph1 Ph2 Ph3 iD2 iD3 R L uC

T1 iS1(ș) IC iT1

T2 T3 vS2(ș) vS3(ș) vP2(ș) vP3(ș) Ph1

Ph2 iT2

iT3 R L Ph3 vP1(ș) vS1(ș)

EI L2S1

[Hidri.Imed] Page 13

1ére partie

1- uCșvT1șet iS1ș

2- Exprimer et représenter la valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge en fonction

ȥUCmoy ȥ)). Tirer vos conclusions.

2éme partie

On modifie le montage précédent en montant une diode de roue libre DRL aux bornes de la charge

1- uCș), vT1șiS1șiDRLș

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