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  • Publié le : 15 décembre 2010
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Asservissement de la vitesse d’un petit moteur à courant continu.

Le schéma bloc de l’asservissement de vitesse du moteur à courant continu est le suivant :

Consigne ( ( (
(
Ve

Vr

[pic] La consigne Ve est une tension continue pouvant varier entre–10 V et 10 V .

[pic] le BLOC n°1 est un montage permettant, à partir d’une tension d’entrée continue (, de générer un signal carré [0-5V] de rapport cyclique ( variable entre 0 et 1 et de fréquence fixe.

• le BLOC n°2 est un montage hacheur série à transistor qui permet, à partir d’une tension continue fixe U0, d’obtenir aux bornes de la charge une tension variant 0 ou U0 avec unrapport cyclique (. On obtient ainsi une tension moyenne proportionnelle à (.

[pic] le BLOC n°3 est le moteur à courant continu. Il possède un inducteur à aimants permanents et présente 4 bornes : deux pour l’induit (rouge,noir)et deux pour l’alternateur tachymétrique(jaune,vert). Ces deux dernières bornes nous permettront une mesure de la vitesse de rotation (.

[pic] le BLOC n°4 (chaîne deretour) permet de délivrer une tension Vr proportionnelle à la vitesse (, par l’intermédiaire des deux bornes alternateur tachymétrique.

BLOC 1

Le BLOC n°1 est composé d’une maquette « hacheur – onduleur » dont une partie de l’électronique de commande va nous servir. Le schéma général de cette maquette est donné dans l’annexe 1.

Le principe est le suivant : à l’aide d’une tensioncontinue Ucf que l’on peut faire varier grâce à un potentiomètre (bouton du haut), on génère une tension de référence qui est envoyée sur le bloc A de la maquette. Ce bloc est un VCO (Voltage Control Oscillator) qui permet d’obtenir une tension en forme de rampe dont la fréquence est proportionnelle à la tension continue d’entrée Ucf.

Le signal VE est envoyé sur deux comparateurs (bloc B) où VE estcomparée à une tension continue Vcom générée par le second potentiomètre. Cette tension Vcom peut varier entre 0 et 10 V.

Câbler le montage (ne pas oublier de brancher les points a et b, e et i, h et j)
Vérifier le bon fonctionnement du VCO en visualisant la tension VE pour différentes valeurs de Ucf.
Mettre le bouton du potentiomètre de Ucf à fond et ne plus y toucher.

En faisant varierVcom, visualiser la tension VK et vérifier qu’on obtient bien une tension rectangulaire
[-15V-+15 V] avec un rapport cyclique variable avec Vcom.
Vérifier que ce rapport cyclique peut varier entre 0 et 1.
Pour 5 ou 6 valeurs de Vcom, relever les valeurs de Vcom et de (. En déduire la constante de proportionnalité K( entre ces deux grandeurs.

On désire, à partir du signal VK de rapport cyclique( variant entre –15 V et + 15 V, obtenir un signal de même rapport cyclique et variant entre 0 V et 5 V. Proposer un schéma de câblage si on vous donne comme composant :
• une diode de signal.1N4007
• une résistance de R = 1 k(.
• une résistance de R = 2,2 k(.
Câbler le montage à la suite de la maquette et vérifier son bon fonctionnement. On appelle V1(t) la tension de sortiede rapport cyclique variable et variant entre 0 et 5V.
Ne pas décabler ce montage

BLOC2

Effectuer le montage suivant :

e(t) : GBF : signal carré [0-5V] de rapport cyclique variable et de fréquence 2 kHz.

RB = 470 (.
R = 10 (.
= 0,5 H
U0 = 20 V.

Transistor NPN : 2N1711

Visualiser en concordance de temps les tensions : e(t), uCH(t) et u(t). (Posez-vous la question de l’utilitéou non de placer une sonde différentielle ?)
Comparer avec la théorie.
Pour 6 ou 7 valeurs de ( comprises entre 0 et 1, mesurez la valeur de ( et celle de
Tracez la courbe : = f(() et mesurer la constante intéressante sur cette courbe. On appellera K1 cette constante.
Ne pas décabler ce montage.

BLOC 3

Le moteur à courant continu utilisé est à aimants permanents.
Mesurer la...
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