[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

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