Variation de la vitesse d un moteur
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Variation de la vitesse d’un moteur. Groupes Scientifiques d ’Arras L p août 2002. Sommaire. Pile Moteur Circuit d’ensemble Varier vitesse Varier R Varier FEM Potentiomètre Transistor Montage. Pile électrique.

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Variation de la vitesse d’un moteur

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Presentation Transcript


Variation de la vitesse d un moteur

Variation de la vitesse d’un moteur

Groupes Scientifiques d ’Arras

L p août 2002


Sommaire

Sommaire

  • Pile

  • Moteur

  • Circuit d’ensemble

  • Varier vitesse

  • Varier R

  • Varier FEM

  • Potentiomètre

  • Transistor

  • Montage


Pile lectrique

Pile électrique

  • L ’équivalent électrique est une Force Electro Motrice (FEM) en série avec la Résistance interne (Ri)

  • Par la loi d ’Ohm ( U = R I ), en court circuitant les deux bornes on obtient l ’Intensité de court circuit (Icc)

  • FEM = Ri * Icc Icc = FEM / Ri


Pile rectangulaire 9 v

pile rectangulaire 9 V

  • F E M = 9 V

  • I c c = 5 A alcaline 1 A saline

  • --> Ri = 1.8 ohm alcaline 9 ohms saline


Moteur lectrique

Moteur électrique

  • Il est constitué du stator (ou inducteur : aimant permanent), du rotor (ou induit : bobinages), du collecteur, des deux balais, des deux paliers, de l ’axe faisant sortie

  • Le changement de sens du courant dans les bobinages, permettant l ’entretien du mouvement de rotation est fait par le collecteur

Nord

Bobinage

Bobinage

Sud


F c e m et r m

F C E M et R m

  • Un moteur électrique est équivalent à une Force Contre Electro Motrice (F C E M) en série avec la Résistance moteur (Rm)

  • La vitesse de rotation n vaut k * FCE M (n en tr/mn, FCEM en Volts, k en tr/mn par V)

  • La FCEM est dû à l ’effet Dynamo (ou effet Génératrice)

  • Rm (en ohms) est dû aux bobinages, aux contacts balais-collecteur,..


Circuit d ensemble

Circuit d’ensemble

  • Schéma de la pile avec le moteur

  • FEM = Ri*I + Rm*I + FCEM


R avec ri rm

R avec Ri+Rm

  • R remplace Ri & Rm en série

  • FEM = R*I + FCEM


Varier vitesse

Varier vitesse

  • n = k * FCEM

  • Varier n, cela revient à varier la FCEM

  • k est une constante du moteur


Varier r

Varier R

  • FCEM = FEM - R*I

  • La variation de la FCEM peut être faite par la variation du produit R*I

  • Et avec I constant (ou peu variable), par la variation de R

  • I dépend de la charge mécanique à la sortie du moteur

  • Avec FEM=9v Ri=1.8 Rm=9 I=0.2A calculer R maxi ainsi que sa dissipation


Varier fem

Varier FEM

  • FCEM = FEM - R*I

  • La variation de la FCEM peut être aussi faite par la variation de la FEM

  • Et avec R faible, les variations de I entraîneront des variations du produit R*I faibles


A propos de varier r

A propos de varier R

  • Elle peut être fait par l ’ajout d ’une résistance variable (rhéostat) en série avec Ri & Rm

  • Cette méthode a l ’avantage d ’être simple en montage

  • Le courant dans le cas du rotor bloqué est réduit

  • Mais les inconvénients sont:

  • La nécessité d ’une charge mécanique constante (pour I constant)

  • D ’une charge mécanique faible voire le moteur à vide

  • Le courant de démarrage est réduit

  • La dissipation dans le rhéostat peut être du même ordre que la puissance du moteur


Potentiom tre

Potentiomètre

  • Pour varier la FEM, on peut utiliser une FEM fixe suivie d ’un potentiomètre

  • C ’est le montage Diviseur de Tension

  • Pour que la plage de réglage occupe la course angulaire de l ’élément, il faut que Ip soit 5 à 10 fois supérieur à I

  • Ce qui limite cette solution aux très faibles puissances

  • Calculer pour 9v et I=0.2A (moteur à vide) la valeur du potentiomètre et sa dissipation

I

Ip


Transistor

Transistor

  • Composant actif à trois pattes (ici version NPN)

  • Les noms sont Collecteur, Base, Emetteur (C, B, E)

  • L ’intensité de C à E vaut Gain fois l ’intensité de B à E

  • Ce composant a la particularité d ’amplifier le courant

C

B

E


Collecteur commun

Collecteur commun

  • Ce montage reporte (à Vbe près) sur la sortie, la tension d ’entrée

  • Avec un courant d ’entrée plus faible


Montage

Montage

  • En rajoutant le transistor ainsi, on obtient le montage voulu de variation de tension

  • Le potentiomètre est ainsi de valeur plus grande

  • En pratique il est commode que la plage de réglage soit au moins 50% de la course angulaire (qui est souvent de 300°)

  • Avec FEM=9v I=1A Gain=100 calculer la valeur du potentiomètre et la dissipation maxi du transistor


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