Commande d ’un moteur CCpar MLI (PWM)

• Modèle simplifié du moteur CC

• Fonctionnement dans les 4 quadrants

• Hacheur série (abaisseur)

• Freinage par hacheur parallèle (élévateur)

• Hacheur réversible en courant ( 2 quadrants)

• Hacheur à 4 quadrants

Modèle du moteur CC à aimants permanents

• e = k.• u = E + R.i + L.di/dt

• T = k.i

LR e

M_+

Les 4 quadrants

• 2 sens de rotations

• 2 modes : moteur ou générateur (freinage)

M

Intensité

F.e.m.

Sens

Couple

M

Sens

Couple

G

Sens

Couple

G

Sens

Couple

FREINAGE

FREINAGE

MOTEUR

MOTEUR

Hacheur série(1 quadrant moteur)

• Fonctionnement, inductance de lissage, diode de "roue-libre"

• Allures des courbes u(t) et i(t) en conduction continue (L/R>>T)

• Abaisseur de tension Umoy = r.Ualim

Fonctionnement

M

T est saturé

D

+U0

M

Test bloqué

D

+U0

L'inductance stocke de l'énergie L'inductance restitue de l'énergie

u

i i

Oscillogrammes hacheur série (L/R>> T)

u(t)

i(t)

t

t

T D

Uo

Umoy = r.Uo avec 0< r < 1

Freinage par hacheur parallèle

• Fonctionnement

• Signal de commandes et allures des courbes u(t) et i(t) lorsque L/R>>T

• Elévateur de tension

Freinage avec récupération d ’énergie

L'inductance stocke de l'énergie L'inductance restitue de l'énergie

G

T est saturé

+U0

u

D

+

-

G

T est bloqué

+U0

u

D

+

-i i

Oscillogrammes hacheur parallèle (L/R > T)

u(t)

i(t)

t

t

T D

Uo

Umoy = (1-r).Uo avec 0< r < 1

Hacheur réversible en intensité(2 quadrants)

• Moteur + freinage

• 1 seul sens de rotation

• Association d'un hacheur série et d ’un hacheur parallèle

• Commande des transistors

Association hacheur série (T2-D1) et hacheur parallèle (T1-D2)

M

L

T2

D1

+U0

T1

D2

T1 T2

Moteur Bloqué PWM

Freinage PWM Bloqué

Hacheur à 4 quadrants

• Pont en H

• Les différents modes de fonctionnement

• Montage pratique et pilotage en mode 2

• Circuits intégrés hacheurs

L298, VN772K , module MD03 (50V-20A)

Pont en H

ML

+U0

T2

D1 T1

D2 T4

D3 T3

D4

u

i

Mode 1 T1 T2 T3 T4Moteur sens1 on ou pwm off off pwm

Freinage sens1 off pwm off offMoteur sens2 off pwm on ou pwm off

Freinage sens2 off off off pwm

Mode 2 T1 T2 T3 T4pwm /pwm /pwm pwm

Commandes complémentaires

M

L

+U0

T2

D1 T1

D2 T4

D3 T3

D4

i

Montage pratique pour le « mode 2 »

u

Commande PWM

Oscillogrammes - mode 2

u(t)

i(t)

t

t

Moteur - sens 1 (r >0.5)

conduisent

sont commandésT1T4

D3D2

T1T4

T3T2

Moteur - sens 2 (r < 0.5)

u(t)

i(t)

t

t

conduisent

sont commandésT3T2

D1D4T4

T3T2

T1T4

Arrêt (r = 0.5)

u(t)

i(t)

t

t

Umoy = 0 et Imoy=0

conduisent

sont commandésT3T2

D1D4T4

T3T2

T1T4

D3D2

T1T4