variateur de vitesse pour moteur a courant continu

Ingénierie de Formation - Ressources Formatives
Direction de l’ingénierie
Notice Technique
VARIATEUR DE VITESSE
POUR MOTEUR A COURANT CONTINU
1 / Rôle
Aujourd’hui sur de nombreuses machines il est nécessaire d’avoir un entraînement à vitesse
variable. Dans la majorité des applications on utilise un moteur asynchrone piloté par un
variateur de fréquence mais il existe des cas ou le couple à basse vitesse est important, il est
alors nécessaire d’employer un moteur à courant continu commandé par un variateur de
tension.
LA VARIATION DE VITESSE ELECTRONIQUE POURQUOI ?
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Une gamme de vitesse étendue
Une régulation précise de la vitesse
Une vitesse d'exploitation élevée
Economie d'énergie lorsque la vitesse est réduite
Démarrage en douceur sans à-coups mécaniques et électriques
2 / Exemple d’application
Motoventilateur pour
le refroidissement
Dynamo
tachymètrique
Moteur à
courant continu
Un moteur à courant continu
Un variateur à courant continu
M
Référence :
Code département :
DPC/EMSA-M3S1s60NT02-T.doc
Ressources formatives – Electricien de Maintenance des Systèmes Automatisés
afpa  28/04/09– DI – D BTP – Toulouse
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N° d'étude : 02182
Version 1– Création : 2000
Mise à jour : 28/04/2009
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3 / Principe de fonctionnement
C = K’ Φ Ι
n = U – r. I / N Φ
C = couple moteur
K’ = coefficient dépendant de la
machine
Φ = flux dans l’inducteur
I = intensité dans l’induit
n=
U=
r=
I=
N=
vitesse de rotation
tension de l’induit
résistance de l’induit
courant de l’induit
constante fonction de la
machine
Φ = le flux dans l’inducteur
Pour faire varier la vitesse en gardant un couple important la seule possibilité est de faire
varier la tension de l’induit en maintenant une tension d’excitation constante.
Le variateur délivre au moteur une tension continue variable, proportionnelle à la valeur de la
référence vitesse, affichée par un opérateur. Cette référence est généralement de faible
niveau en tension, 0 à 10 volts, ou en courant, 0 à 20 mA.
A la référence vitesse, affichée par un opérateur, correspond ainsi une vitesse de rotation du
moteur. En réalité, cette vitesse ne dépend pas que de la référence, elle est aussi liée à la
charge du moteur, à ses caractéristiques, et à son environnement.
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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D'UN VARIATEUR REGULATEUR DE
VITESSE ELECTRONIQUE
•
Le régulateur agit sur le variateur en fonction de l'écart qui existe entre la référence et le
retour vitesse. Cet écart est appelé erreur vitesse.
•
Le capteur qui est en général une dynamo tachymètrique (génératrice) délivre une tension
proportionnelle à la vitesse du moteur.
•
L'adaptateur assure la compatibilité du signal de mesure avec celui de la référence, afin
qu'ils puissent être comparés.
•
Un tel système est dit à boucle fermée ou à contre réaction. C'est un asservissement en
vitesse.
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