Travaux pratiques Etude d’un hacheur série

à transistor bipolaire

TerminaleGénie mécanique

Nous allons étudier dans ce TP la structure hacheur série(liste matériel en bas de la page 2). Pour faciliter l’étude nous utiliserons une maquette. Vous devez brancher en entrée une alimentation stabilisée délivrant une tension notée Ualim de 12V. en sortie une bobine en série avec une Machine à Courant Continu de faible puissance. La bobine sera une bobine de valeur L=30 mH. La fréquence de rotation notée n de la machine à courant continu sera mesurée grâce à un tachymètre optique.

Le schéma de la maquette est « inversé » par rapport à celui du cours. bien branché le+ (borne I) de l’alimentation 12V sur la borne d’entrée « en bas » à gauche de la maquette. Risque important de détérioration de la maquette si inversion de la tension d’entrée.

Ha c he ur SERIE

-

+

-

+ra p p o rtc yc liq ue

Alim e nta tio n 12V

M o te ur à

c o ura nt c o ntinu

Bo b ine

u

i

Figure n°1   : Schéma du montage

I) Etude la tension de sortie u(t) ainsi que de la fréquence de rotation n de la machine   :

I.1. Quel appareil devez-vous utiliser pour mesurer la valeur moyenne de u(t) notée <u(t)> ? Préciser son branchement ainsi que son réglage.

I.2. Refaire le schéma de la figue n°1 en indiquant les branchements permettant de visualiser la tension u(t) à l’oscilloscope.

I.3. Câbler le montage de la figure n°1 ainsi que les appareils permettant de visualiser u(t) et de mesurer <u(t)>. Faire vérifier votre montage.

I.4. Observer à l'oscilloscope la tension u(t) aux bornes de la charge. Pour les positions 1, 4 et 6 du potentiomètre de réglage de la maquette, Tracer les oscillogrammes de la tension u(t). Comparer et commenter les courbes ainsi obtenues.

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I.5. Compléter le tableau ci-dessous :

Position du

potentiomètre de la

maquette

A régler 0 1 2 3 4 5 6 7

Période T (en …) A mesurer

Temps de fermeture de

l’interrupteur électronique

ton (en …)

A mesurer

<uc>exp (en …) A mesurer

n (en tr/min) A mesurer

A calculer

<uc>théo= Ualim(en …) A calculer

I.6. Tracer les graphiques <. uc > = f ( ) (courbes expérimental et théorique). Commenter l’allure de ces

courbes.

I.7. Tracer n= .Commenter l’allure de cette courbe. Quel est l’intérêt d’alimenter une machine à courant continu par un hacheur série ?

II) Etude du courant de sortie i(t)   :

Pour cette partie du TP le rapport cyclique sera régler à .

II.1. Visualiser le courant i grâce à une pince ampèremétrique. Mesurer UPAmin et UPAmax avec uPA tension issue de la pince ampèremétrique. En déduire Imax et Imin ainsi que la variation du courant .

Remarque   : pour pouvoir facilement visualiser UPAmin et UPAmax à l’oscilloscope, régler la voie de l’oscilloscope en position AC afin de visualiser la partie purement alternative de la tension.

II.2. Refaire la question II.1. en remplaçant la bobine par une autre de valeur 10mH branchée en série de la MCC. Quel est le rôle de la bobine dans ce montage ?

Matériel nécessaire pour ce TP   :

Une alimentation stabilisée réglableUne maquette hacheur sérieUn moteur à courant continu Une bobine de 30mH puis 10mHUn multimètre numériqueUn oscilloscope+1 adaptateur

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