Cours installation, réparation de commande électronique des moteurs

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Présentation du module
Première partie – Résumé de théorie
1  Types de commande électronique des moteurs
1.1. Introduction
1.2. Commande de moteurs à courant continu
1.3.Commande de moteurs asynchrones triphasés
2  Le convertisseur alternatif-continu
2.1 Le redresseur à tension fixe en commutation naturelle à bas de diodes
2.2 Le redresseur  à tension variable en commutation contrôlée à base de thyristors (redresseur commandé)
3  Le convertisseur continu- continu
3.1 Le hacheur dévolteur
3.2 Le hacheur survolteur
3.3 Les applications des hacheurs
4 Commande de vitesse pour moteur à courant continu
4.1 Rappel sur les  moteurs  à CC
4.2 Variateur de vitesse à thyristors
4.3 Régulation de vitesse
4.4 Variateur de vitesse RECTIVAR
4.5 Variateur de vitesse avec hacheur
5  Le  convertisseur  continu-alternatif
5.1 Classification des onduleurs autonomes
5.2 Principe de fonctionnement du l’onduleur autonome
5.3 L’onduleur monophasé
5.4 Onduleurs triphasés autonomes
5.5 Applications des onduleurs autonomes
5.6 L’onduleur à fréquence variable
5.7 Variateur de vitesse ALTIVAR
5.8 Application d’un variateur à fréquence variable
6  Le convertisseur alternatif-alternatif
6.1 Le gradateur
6.2 Le cycloconvertisseur
7.  L’installation d’un système de commande de moteurs
7.1 Les plans et les devis
7.2 Normes en vigueur
7.3 Méthodes d’installation
7.4 Mesures de sécurité lors de l’installation
7.5 Installer les câbles et les canalisations
8. Analyse de l’état réel d’un équipement
8.1 Généralités
8.2 Poser un diagnostic
8.3 Sources de problèmes dans un système de commande électronique de moteurs
9.  Réparation d’un équipement électronique
9.1 Règles de sécurité relatives à la réparation des systèmes  industriels
9.2 Techniques de dépannage
9.3 Sélectionner les composants de remplacement
9.4 La procédure de remplacement des composants défectueux
9.5 L’importance de la qualité dans l’exécution des travaux
9.6 Consigner les interventions
10.  Ajuster et calibrer un système de commande électronique de moteurs
10.1Régles de sécurité
10.2 Mesurages
10.3 Procédure de calibrage
10.4 Vérifier le fonctionnement des dispositifs de sécurité
10.5 Vérifier le fonctionnement de l’équipement
Deuxième partie-  Guide de travaux pratique
I. TP1    Redresseur à diodes
II. TP2    Redresseur à thyristors
III. TP3…Le gradateur
IV  TP  L’onduleur
V  TP Variateur de vitesse ALTIVAR
VI TP Variateur de vitesse RECTIVAR

Types de commande électronique des moteurs

Introduction

Pour des raisons économiques, l’énergie électrique est fournie par des  réseaux triphasés (trois tensions sinusoïdales déphasées entre elles de à la fréquence de 50Hz.
Du point de vue de l’utilisateur, l’énergie est souvent utilisée en continu ou à des fréquences différentes de celle du réseau.
Jusqu’au début des années 1970 environ, la mise en forme de l’onde électrique afin de l’adapter aux besoins a été obtenue au moyen de groupes tournants (moteurs). Les performances des composants semi-conducteurs de l’électronique de puissance (diodes, thyristors, triacs, transistors) ont ensuite permis de réaliser de telles conversions; on supprime ainsi les parties tournantes et on réduit la masse, l’encombrement et le coût de ces matériels.
Les convertisseurs statiques sont les dispositifs à composants électroniques capables de modifier la tension et/ou la fréquence de l’onde électrique.
On distingue deux types de sources de tension:
• Sources de tension continues caractérisées par la valeur V de la tension.
• Sources de tension alternatives définies par les valeurs de la tension  efficace V et de la fréquence f.

Commande de moteurs à courant continu

Les moteurs à courant continu sont alimentés à partir :
• d’un réseau alternatif (monophasé ou triphasé) par l’intermédiaire de  redresseur à thyristors (Figure 1-1);
• de redresseurs à diodes suivis de hacheurs à thyristor (Figure 1-2);
• d’une batterie d’accumulateurs par l’intermédiaire d’hacheurs à thyristors  (Figure 1-3).

Commande de moteurs asynchrones triphasés

Depuis les années 70, on utilise de plus en plus des moteurs à courant alternatif  (synchones et asynchrones). Ces moteurs sont plus robustes que les moteurs à courant continu ayant des performances similaires et leur coût est moins élevé.
Les moteurs à courant alternatif sont alimentés par des tensions et des fréquences variables à partir :
• de gradateurs à thyristors ( Figure 1.4) ;
• d’onduleurs autonomes à fréquence variable (Figure 1.5) ;
• de cycloconvertisseurs ( Figure 1.6).

Réparation de commande électronique des moteurs

Le redresseur à tension fixe en commutation naturelle à base de diodes

Le redresseur fixe monophasé

Le redresseur fixe ou non commandé contient seulement des diodes produisant ainsi une tension continue fixe à sa sortie.
On retrouve deux types de redresseurs monophasés, soit:
A) le redresseur simple alternance ou demi-onde;
B) le redresseur double alternance ou pleine-onde.

Le redresseur simple alternance

Le redresseur simple alternance est composé d’une seule diode ( Figure 2.2) et la  tension moyenne à la charge nous est donnée par l’équation 2.1.

Le redresseur fixe triphasé

Le redresseur monophasé est limité à des puissances pouvant atteindre 10  kW. Pour alimenter des puissances supérieures à cette valeur, on utilise des redresseurs triphasés, comme :
A) Le redresseur en étoile à simple alternance;
B) Le redresseur en pont.

Le redresseur triphasé à simple alternance

Le redresseur triphasé en montage étoile, représentée à la Figure 2.4,  comprend un transformateur triphasé dont les enroulements primaires sont branchés en triangle et les enroulements secondaires sont branchés en étoile.  Une diode est placée sur chaque phase et la charge résistive est branchée entre le point commun des cathodes des diodes D1, D2, D3 et le point neutre. Chaque  diode conduit sur un intervalle de 120°. Elle laisse passer le courant dans l’intervalle de temps où la tension de sa phase est supérieure aux deux autres (Figure 2.5). Le courant moyen dans chaque diode équivaut au tiers du courant de charge et la fréquence du signal de sortie est égale à trois fois le signal d’entrée.
Ce redresseur est employé que pour des montages industriels de petites puissances.

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Réparation de commande électronique des moteurs (1608 KO) (Cours PDF)