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AP 3.2: Variateur de vitesse d'un MAS

Dans cette séquence, vous allez étudier un démarrage électronique par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse d'un moteur asynchrone;

Très souvent employé dans l'industrie en remplacement des structures classiques, elle permet plus de souplesse. Egalement, le variateur peut être paramétré et permet des cycles de fonctionnement variés (accélération, freinage, vitesse pré programmée etc...)

                                   

Chaîne d'énergie avec variateur et moteur asynchrone

L'automate programmable industriel (API) de la chaîne d'information envoie une consigne analogique sous forme d'une tension continue au variateur. Le variateur alimente le moteur avec une fréquence de courant proportionnelle à cette consigne. L'automate doit être équipé d'un module de conversion numérique/analogique.

        

Plan de la manipulation :  

I - Mise en situation d'un variateur de vitesse

II- Structure interne du variateur de vitesse

III-Simulation de la variation

On dispose d'un moteur asynchrone et d'un module contenant un variateur ATV 11 de chez schneider électric

L'ensemble est déjà câblé

 

I- Mise en situation d'un variateur de vitesse

I.1 A partir des document constructeur de l'ATV 11, trouver le paramètre permettant de lire la consigne de fréquence

I.2 Compléter le schéma en insérant l' appareils de mesures permettant de mesurer la valeur efficace de la tension entre 2 phases

I.3 Câbler et calibrer l'appareil ; faire vérifier

I.4 Faire des mesures pour différentes fréquences; compléter le tableau

f

Hz

0

10

20

30

40

50

60

U

Volt

 

 

 

 

 

 

 

I.5 Sous Excel, tracer la caractéristique U= f(f) (qui se lit U en fonction de la fréquence); Utiliser l'outil "courbe de tendance" et afficher l'équation

I.6 Imprimer votre courbe

I.7 Analyse de vos relevés:

- comment évolue U en fonction de la fréquence?

- Pourquoi dit on " variateur de vitesse" ou "variateur de fréquence"?

I.8 Sur quel système du laboratoire de STI2D trouve-t-on ce type de procédé?

 

 

II - Structure interne du variateur de vitesse

II.1 Relevez les plaques signalétiques de la machine asynchrone et du variateur ATV 11.

II.2 Compléter le schéma en insérant les appareils de mesures permettant de:         Sur votre document réponse              

- visualiser la tension entre 2 phases                                                                                   

- visualiser le courant de ligne

II.3 Effectuez le schéma de câblage des appareillages et faire vérifier           

II.4 Visualisez iMOTEUR et uMOTEUR   pour 2 consignes de vitesses différentes. (potentiomètre au maxi et à demi-course)

Imprimer vos relevés

II.5   En vous référant à votre cours "Ch 3: Energie électrique", déterminer la structure interne du variateur de vitesse en indiquant les convertisseurs d'énergie employés

Compléter la chaîne structurelle sur votre document réponse 

II.6 Justifier l'allure du courant; quelle modification peut on constater entre les 2 relevés. Argumenter votre réponse

II.7 Donner un nom à ce type de variation de vitesse

 

 

III - Simulation de la variation (optionnel)

III.1  Ouvrir le fichier « mli-psimv5.0.sch »

On souhaite comprendre l’influence de la forme de la tension sur celle du courant.

Pour obtenir un réseau triphasé de fréquence variable, on utilise un onduleur triphasé. Celui-ci est commandé par comparaison entre une tension de référence sinusoïdale et un signal triangulaire.

 

III.2 Paramétrer le logiciel comme indiqué ci dessous

III.3 Réglage de la commande de l'onduleur: Paramétrer par double clic sur le symbole au valeur indiquée

III.4 Lancer la simulation du courant

III.5 Lancer la simulation de la tension

III.6 Imprimer vos relevés

III.7 Analyser l'influence de la fréquence de la commande sur les grandeurs (courant et tension ) reçues par le moteur