4 exercices corrigés d’Electronique de puissance sur le hacheur
Exercice Hach01 : hacheur série On alimente un moteur à courant continu dont le schéma équivalent est donné ci-dessous, à l'aide d'un hacheur. L'interrupteur électronique K et la diode sont supposés parfaits. La période de hachage est T, le rapport cyclique α. L'inductance L du bobinage de l'induit du moteur a une valeur suffisante pour que la forme du courant dans l'induit soit pratiquement continue. Le hacheur est alimenté par une tension continue E = 220 V. La f.e.m. E’ du moteur est liée à sa vitesse de rotation n par la relation : E' = 0,20 n avec E' en V et n en tr/min L'induit a pour résistance R = 2,0 Ω.

circuit de commande

I

L circuit d'induit du moteur

K E u D

R

E'

1- Etude de la tension u pour α = 0,80. 1-1- Représenter, en la justifiant, l'allure de la tension u. On prendra comme instant origine celui où l'interrupteur K se ferme. 1-2- Déterminer l'expression littérale de la valeur moyenne < u > de la tension u, en fonction de E et du rapport cyclique α. Calculer sa valeur numérique. 2- Fonctionnement du moteur pour α = 0,80. Le moteur fonctionne en charge, la valeur moyenne du courant d'induit est < I > = 10 A. Déterminer E' et en déduire n. 3- Le dispositif de commande du hacheur est tel que le rapport cyclique α est proportionnel à une tension de commande uC : α = 100 % pour uC =5 V. Tracer la caractéristique < u > en fonction de uC. IUT Nancy-Brabois Fabrice Sincère http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere Page 1 / 11

Exercice Hach02 : hacheur série Un moteur à courant continu travaillant à couple constant est inclus dans le montage cidessous : uK iK K V iD u E i L

R

Le hacheur fonctionne à une fréquence f = 500 Hz. L’interrupteur K est fermé lorsque 0 < t < αT et ouvert entre αT et T. La diode est supposée parfaite. L'inductance de la bobine de lissage L est de valeur suffisante pour que le courant dans le moteur soit considéré comme constant : i = I