EXERCICES conversion puissance Conversion électronique CP31 Amélioration d'une source de courant On modélise un générateur de courant non idéal comme indiqué ci dessous fig 1a Tracer sa caractéristique statique Déterminer l'intensité I du courant pour U V On suppose que la tension aux bornes du générateur évolue comme in diqué ci dessous fig Représenter l'évolution du courant i t et calculer sa variation i g I
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Niveau: Secondaire, Lycée
EXERCICES conversion puissance 3 Conversion électronique ? CP31. Amélioration d'une source de courant On modélise un générateur de courant non idéal comme indiqué ci-dessous (fig.1a). 1°) Tracer sa caractéristique statique. Déterminer l'intensité I du courant pour U = 50 V. 2°) On suppose que la tension aux bornes du générateur évolue comme in diqué ci-dessous (fig.2) Représenter l'évolution du courant i(t) et calculer sa variation ?i. g I 0 u i g I 0 u i fig.1a fig.1b u t U 0 U 0+ ?u a 0 fig.2 3°) On place une bobine parfaite d'inductance L en série avec ce générateur (fig.1b). Déterminer la valeur minimale de L qu'il convient de choisir pour obtenir une variation maximale de i inférieure à 0,2 A pour une évolution u(t) identique à la précédente. Valeurs numériques : I0 = 10A ; g = 0,1 S ; ?u = 20 V ; U0 = 50V ; a = 100 µs. Rép : 1°) I = 5A - 2°) ?i = 2A - 3°) L > 9,5 mH.
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EXERCICES conversion puissance 3 Conversion électronique ? CP31. Amélioration d'une source de courant On modélise un générateur de courant non idéal comme indiqué ci-dessous (fig.1a). 1°) Tracer sa caractéristique statique. Déterminer l'intensité I du courant pour U = 50 V. 2°) On suppose que la tension aux bornes du générateur évolue comme in diqué ci-dessous (fig.2) Représenter l'évolution du courant i(t) et calculer sa variation ?i. g I 0 u i g I 0 u i fig.1a fig.1b u t U 0 U 0+ ?u a 0 fig.2 3°) On place une bobine parfaite d'inductance L en série avec ce générateur (fig.1b). Déterminer la valeur minimale de L qu'il convient de choisir pour obtenir une variation maximale de i inférieure à 0,2 A pour une évolution u(t) identique à la précédente. Valeurs numériques : I0 = 10A ; g = 0,1 S ; ?u = 20 V ; U0 = 50V ; a = 100 µs. Rép : 1°) I = 5A - 2°) ?i = 2A - 3°) L > 9,5 mH.
- moteur
- tension aux bornes du générateur
- chronogrammes de l'intensité traversant le moteur
- phase de conduction
- bobine pendant la phase
- chronogramme de l'intensité dans la source et dans le moteur
- courant
- semi
E X E R C I C E Sc o n v e r s i o np u i s s a n c e3Conversion électroniqueCP3Amélioration dune source de courant 1. On modélise un générâteur de courânt non idéâl comme indiqué ci-dessous (fig.1â). 1°) Trâcer sâ cârâctéristique stâtique. Déterminer lintensité I du courânt pour U = 50 V. 2°) On suppose que lâ tension âux bornes du générâteur évolue comme in diqué ci-dessous (fig.2) Représenter lévolution du courânt i(t) et câlculer sâ vâriâtionΔi. u i U!u 0+ i U 0 u g Iu 0 g It 0 0 a
fig.2 fig.1a fig.1b 3°) On plâce une bobine pârfâite dinductânce L en série âvec ce générâteur (fig.1b). Déterminer lâ vâleur minimâle de L quil convient de choisir pour obtenir une vâriâtion mâximâle de i inférieure à 0,2 A pour une évolution u(t) identique à lâ précédente. Vâleurs numériques : I0= 10A ; g = 0,1 S ;Δu = 20 V ; U0= 50V ; â = 100µs. Rép :1°) I = 5A - 2°)Δi = 2A - 3°) L > 9,5 mH. CP3Hacheur dévolteur (extrait Centrale PSI 01) . 2. On souhâite âlimenter un moteur à courânt continu dont les cârâctéristiques sont les suivântes : •résistânce du circuit dinduit négligeâble, •f.é.m. induite devaleur absolueE, •intensité dinduiti, •vitesse de rotâtion de linduitω, •moment du couple moteurdu moteurΓ, •inductânce de linduitLi. On dispose dun générâteur de f.é.m.E= 100 V. 1 -Quelles relâtions relientΓ,i,ω,Eet une constânte cârâctéristique du moteur ? Quelle significâtion physique simple peut-on donner âu lien entre ces deux relâtions ? -1 2 -Quând linduit est âlimenté sousE.= 100 V en continu, lâ vitesse de rotâtion est de 1500 tr.min Câlculer le moment du couple moteur quând lintensité dinduit est de 10 A continu. 3 -On souhâite conserver le même couple moteur mâis à une vitesse de rotâtion moitié. Quelle serâit lâ vâleur de lâ résistânce à plâcer en série âvec le moteur et lâ puissânce dissipée pâr cette résistânce pour obtenir ce résultât âvec lâlimentâtion de 100 V ? Conclure. 4 -Pour obtenir cette vitesse de rotâtion, on utilise un montâge hâcheur dévolteur ». a)Quel est lâvântâge du hâcheur pâr râpport à lâ solution envisâgée à lâ question3-? b)À combien fâut-il âjuster le râpport cyclique pour sâtisfâire âux conditions de3-? c)de ce montâge âinsi que les chronogrâmmes de lintensité trâversânt le moteur et celleDonner le schémâ trâversânt le générâteur pour obtenir les conditions de fonctionnement de lâ question3-. On négligerâ toutes les résistânces. Onsupposerâ de plus que les dipôles utilisés sont idéâux et que lintensité ne sânnule jâmâis dâns le moteur. 5 -Exprimer lâ relâtion entre londulâtion en courânt dâns lâ chârgeΔi=imâx-imin, linductânce totâle du circuitL(somme de linductânce de linduit et dune éventuelle inductânce âdditionnelle),E,Eet lâ périodeTdu hâcheur. Câlculer lâ vâleur de linductânceLnécessâire pour âvoir une ondulâtion de 0,5 A pourT= 1msdâns les conditions de fonctionnement de lâ question 3. Linductânce de linduit est de 10 mH. Conclure.
