Machine à courant continu de petite puissance à...

Expérimentation: BTSCim (Module 5 )Machine à courant continu de petite puissance à aimants permanents Eclipse à

Chéraute

BUT : Déterminer les paramètres du modèle de l’induit. Tracer les caractéristiques E ( Ω) et Tem(I).Tracer les caractéristiques électromécaniques N(Tu), I(Tu), P(Tu) et (Tu). Utilisation de la réversibilité . Etude des points de fonctionnement en charge.

M et G sont des machines identiques, bipolaires, à 3 lames au collecteur.

1. Relever les caractéristiques du moteur ou de la génératrice sur l'étiquette Constructeur

2. Câbler pour relever à l'oscilloscope Um et Ug conformément au schéma ci-dessous :Pour mesurer Ia~Im, on pourra remplacer le voltmètre par une pince ampèremétrique.

TRACER U RCAPT en convention récepteur et l'exprimer en fonction de Ia (Loi d'Ohm)

QUEL est le RÔLE de Rcapt ?

MONTAGE 1 : Mesure de k(V/rad/s)

• TRACER le câblage sur la photo ci-dessous en plaçant les voies de l'oscilloscope, du multimètre ou de la pince_ampèremétrique:

• RÉALISER la câblage, le faire contrôler par son binôme puis par le professeur, AVANT MISE SOUS TENSION !!!!

Physique Appliquée-Lycée du Pays de soule-TP 03/04/13-TP_MccBancJaun9_16V_1_5A_18000tr_min42W.odt-Djl-Page: 1 / 9


Chéraute

3. Mesure du coefficient de fem k (V/(rad/s) ou de couple k (N/A)Faire les mesures suivantes de façon à remplir le tableau. On fera quelques photos d'écrans

Um(V) Ia~Im(mA) Ug(Vide) = EG (V) Fond(Hz) N(tr/s) ΩG(rad/s) PhotoEcran

Nom fichier

9

10

11

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Chéraute

1. ÉLÉMENTS DE CORRECTION

Trot(ms) N(tr/s)

8,77 0,449 6,96 1033 9,680 103 649

8,99 0,455 7,09 1059 9,440 106 666

10 0,515 7,77 1179 8,480 118 74111,02 0,602 8,42 1289 7,760 129 810

12 0,711 8,86 1351 7,400 135 849

13,02 0,876 9,30 1462 6,840 146 919

14,02 0,930 10,10 1563 6,400 156 98215,02 0,990 10,65 1678 5,960 168 105416,02 1,020 11,33 1799 5,560 180 1130

Um(V) Ia~Im(mA) Ug(Vide) = EG (V)Fond(Hz)

10 ondes/tour5 lames

ΩG(rad/s)PhotoEcran

Nom fichierRéglage 0Pince amp

E6N ? ChauvinArnoux

600 700 800 900 1000 1100 12000

2

4

6

8

10

12f(x) = 0,0091523458x + 1,011184657R² = 0,9983134351

Banc Moteurs à courant continu 9-16V Oranges de perçeuse

Essai de la génératrice à vide Ug(Vide) = EG (V)

Linear (Ug(Vide) = EG (V))

Ω (rad/s)

Eg

(V)



Chéraute


0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1

0

1

2

3

4

5f(x) = 4,6218097879x - 0,2092900546R² = 0,990474094

Mcc BancJaun9_16V_1_5A_18000tr_min_42W

(Um-Eg) = Rm . Im ; L'accroissement de la pente Rm, pour les courants "forts" est due à l'échauffement de l'induit ,

malgré l'arrêt de plusieurs minutes entre chaque essai.

Im(A)

[Um

-Eg

] (V

)



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Tu = k. Im - Tp et Tp~k.Im/2 et Sous 9V ,

Tu=k.Im/2 = 9.15e-3*0.455/2*10³=2,0816 mN.m

I(A) 0 0,984 0,003

0,54 10,5

9,44 17,1Tu(mN.m) = k.I(A) 0 9,00

0,3594192 3,858093

1,08 11,57

Etude du Couple Tu(N.m) à l'aide du Déphasage Des fourches optiques (Mcc et Gcc) et du Ressort de

Torsion C=3,10 ³ N.m.rad ¹⁻ ⁻Photos Écrans Déphasage et Δt

Mesure de Ig ; kmes = 0,00915 (V/(rad/s)) ou (N.m) / A

Umot=9V Gvide G (Icc) Cressort(N.m.rad ¹)⁻

FichierPhotoEcran

Δt(ms)(déphasage)Δt(Trot)(ms)

AngleDéphasage

(rad)Tu(mN.m) =

Cressort.α_dephas,1000

Pour Tu = 2mN.m, on relève N~7000tr/min alors que Nexpé~ 6360 tr/min(l'écart dû à des pertes négligées?)



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Chéraute

6. ÉLÉMENTS DE CORRECTION SCRIPT SCILAB à rentrer dans L'ÉDITEUR Scipad OU Scinotes à taper dans la console ou ONGLET Applications .

Faites un copier/colle dans l'éditeur Scilab , puis MODIFIER les paramètres pour votre moteur .

// Caractéristiques électromécaniques d'un moteur à courant continu ,//à aimants permanents de petite puissance: qq W //Modèle sans réaction d'induit, acceptable en raison de la forte réluctance//des aimants permanents. //************paramètres:**************************r=4.62 ; k=9.15e-3 ; U=9.0;Iv=0.2275;Imax = U/r ;Tp = k*Iv ;Tumin =0;Tumax = ( k^2/ r) *[U/k- r/k^2* Tp ]; //Tumax ~ k.Imax(calage) ; //**********************************Tu=[Tumin:Tumax/100:Tumax];N= 30/%pi*[U./k- r./k^2.*Tp] - 30/%pi*(r./k^2 ).*Tu ; Nv=30/%pi*[U./k-r./k^2.*Tp];

Tumax =( k^2 ./ r) * [U./k- r./k^2 .* Tp ];

I=Iv + (1./k).*Tu;

Pu=[U./k- r./k^2 .* Tp ] .* Tu - (r./k^2 ) .* Tu^2 ;

rdt=Pu./[U.*I];

clf;

subplot (1,2,1);//plot2d ( [Tu,Tu,Tu] , [Pu,rdt,I]);plot2d( Tu, I ) ; plot2d( Tu, Pu ) ;plot2d( Tu, rdt ) ;

//METTRE LES TITRES (« titre en haut », « titre axe x », « titre axe y ») xtitle("Moteur à courant continu Banc Jaune 9-16V, Um=9V","Tu (N.m) couple utile","P(W),I(A),Rdt");xgrid;

subplot (1,2,2);plot2d( Tu, N ) ;xtitle("calculs à partir de ;r=4.62;k=9.15e-3;Iv=0.2275 mesurés","Tu (N.m) couple utile","N(tr/min)");xgrid;



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