Machine à courant continu

[invitea06e8362]

Bonjour, je m'excuse si je ne suis pas sur le bon forum pour parler de ça mais j'ai un exercice sur les moteurs à courant continu Johnson LH5832LG et je ne comprend pas tout

Déjà voilà les données:
Tension constante Ua :24V

Essai à vide:
Vitesse 5700 tr/min

Essai au rendement maximun:
Rendement 0.73
Couple 0.068 N.m
Vitesse 4750 tr/min
Courant 1.9A
Puissance de sortie 33.71 W


Questions :
1)Calculer le courant au démarrage, ainsi que la résistance de l'induit R
2)Calculer le rapport cyclique du hacheur pilotant le MCC pour être à mi-vitesse, c'est à dire 3 km/h ( on suppose que la charge ne change pas)

Pour la 1) (je ne sais pas si c'est bon)
I = Pm/ U = (PS/ [rendement])/U= (33.71/0.73) / 24 =1.92 A
Ce que je trouve bizarre, c'est que je retombe environ sur le courant lors de l'essai au rendement maximum. ( Est-ce normal ? )
R= U/I = 24/ 1.92= 12.5 ohm

Pour la 2 ) J'en ai aucune idée.

Je vous remercie de votre aide
-----

[Montd'est]

Il doit manquer un paquet de données... impossible par exemple de passer d'une vitesse de rotation à des "km/h" sans connaitre certains paramètre de construction mécaniques.

[invitea06e8362]

Merci pour ta réponse

Déjà est ce que ma réponse pour la question 1) est bonne.

Ensuite, je sais pas si il manque des données, Voici le sujet complet :
http://www.google.com/url?sa=t&rct=j...Xui-7RAUkDihFg


C'est l'exercice sur le fauteuil roulant électrique, c'est pour les questions 10 /11
Je ne sais pas si on a besoin des valeurs des autres questions pour y répondre.

[Montd'est]

Déjà est ce que ma réponse pour la question 1) est bonne.

impossible, si c'est un démarrage sous tension nominale...

Pour la 2, on trouve de quoi faire pour y répondre...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Montd'est]

J'ai réfléchi, pareil le courant de démarrage ça me semble possible aussi, pour la résistance j'ai pas encore deviné...

[invitea06e8362]

Encore merci de ta réponse, (c'est vraiment rapide )
Donc je me suis complètement gouré. Génial (Moi >)
J'ai posté cette question sur un autre forum, quelqu'un ma répondu :
"1) Puissance électrique consommée dans l'essai au rendement max : Pe = U * I = 24 * 1,9 = 45,6 W

En supposant les pertes Joules très prépondérantes devant les autres pertes : Pertes Joule = 45,6 - 33,71 = 11,89 W

R.I² = 11,89
R = 11,89/1,9² = 3,3 ohms (résistance d'induit)

En supposant la résistance de l'alimentation très petite devant R, le courant de démarrage (au départ E(moteur) = 0 puisque moteur arreté) est Id = U/R = 24/3,3 = 7,3 A"

Je n'ai pas compris sa démarche.

Pour la question 2) quel élément devrais-je utiliser? ( Je sais même pas quelle formule je dois prendre)

[invitee05a3fcc]

J'ai posté cette question sur un autre forum, quelqu'un ma répondu :

ben, demande lui de t'expliciter sa réponse ... sur l'autre forum !

[invitef29758b5]

Salut

I = Pm/ U = (PS/ [rendement])/U= (33.71/0.73) / 24 =1.92 A

Le rendement n' est pas constant . Il varie avec la vitesse de rotation .
A 0 rad/s
_Le couple est maximum
_mais la puissance mécanique (ω.C) est nulle .
_La puissance électrique (U²/R) est maximum et est intégralement transformée en chaleur .
_Le rendement , je te laisse le soin de le calculer

[invitea06e8362]

Daudet78 : J'y avais pensé figure toi. mais vu qu'il a pas encore répondu, je venais voir ici si des gens comprennent

Le truc que je comprend pas, ce sont les pertes Joules, je na sais pas c'est quoi.

Dynamix: Corrige moi si je me trompe (ce qui je pense sera le cas x) ):
SI le couple est maximum, la puissance mécanique nulle alors le rendement est nulle aussi vu que rendement= Pm/Pe
On est dans le cas ou le rotor est bloqué

Mais (excuse moi mon ignorance), je ne vois pas ça me rapproche de ma réponse

[invitef29758b5]

SI le couple est maximum, la puissance mécanique nulle alors le rendement est nulle aussi vu que rendement= Pm/Pe
On est dans le cas ou le rotor est bloqué

C' est bon .
Le but était de te montrer que ta formulation , qui utilisait un rendement de 0,73 , était fausse .

La dernière page de ton document est riche en renseignements .
Penches toi longuement dessus .

[invitea06e8362]

Oui mais la dernière page ne concerne pas mon problème, c'est pour un autre exercice.
Mais Est-ce que ça veut dire que je doit utiliser les courbes qui concernent mon problème (Couple utile /Vitesse) et (Couple utile/ Puissance utile et rendement)?

[invitef29758b5]

L' intérêt de cette page , c' est que les courbes sont typiques d' un moteur CC .
Elles ont toujours cette même formes .

[invitea06e8362]

et du coup qu'est ce que je doit regarder :
Quand le rendement est nulle ? à son maximum ?

Je suis paumé :'(

[invite86b442a6]

bonjour
il faut calculer la FEM de ton moteur en fonctionnement
tu sais
I = 1.9A
Ps = 33.7W
rendement 0.73
calcule Pin facile 46.2 W (Po/rendement)
soit 12.8 W de pertes qu'on supposera par effet joule dans le moteur donc du a la resistnace interne du moteur
donc
P = RxI^2 = 12.8W
avec
I = 1.9A
U = 6.5V = pertes joules dans le moteur en fonctionnement continu donc FEM = 24-6.5 = 17.5V

la resistance des enroulements est donc
R = U/I 6.5/1.9 = 3.5 Ohm

au demarrage la FEM est nulle puisque la vitesse est nulle
donc I demarrage

Idem = U/Renroulement

24/3.5 = 6.8A

bon courage

[invite86b442a6]

question 2
ton prof doit avoir un pb d'ou sortent ces 3km/h
bon on va faire qques suppositions

la FEM du moteur est proportionnelle a la vitesse (supposition raisonnable)
a mi vitesse FEM = 17.5V/2 = 8.75V
R enroulement = 3.5 Ohm de la question 1
I= I/2 = .95 A rendement constant ( supposition)

la chute de tension dans les enroulements doit etre de 24-8.75 = 15.25 V

si on a 100% de rapport cyclique du hacheur on aurait un courant de

15.25/3.5 = 4.35 A

mais on veut .95 A

donc rapport cyclique

.95/4.35 = 22%

attention avec toutes les suppositions que j'ai faites vu qu'il manque pas mal de données d'entrée

[invitef29758b5]

Je suis paumé

Dans ton cours , on t' a donné des formules .
Lesquelles ?
En fonction des données dont tu disposes , quelle formule peut tu utiliser ?

[invite86b442a6]

il n'y a pas de formule il faut juste savoir

U=RI
P=RxI^2 = UxI

j'espère que ca c'est acquis

que pour un moteur la maille de tension et

Valim = Vpertes + FCEMmoteur (ou FEM moteur)

rendement = Pout (meca) / Pin (electrique)

Pmeca = CxOmega (couple en N.m, OMega vitesse en radian/s ou en tour/min/60*2 * pi) au démarrage Omega = 0 donc Pout = 0 c'est ce qui permet de calculer le courant de démarrage

Ppertes effet joule Ppertes = Rmoteur x I^2

Pelectrique = U x I


et c'est tout reflechi 2 secondes

pour le rendement la on fait des suppositions
1 les pertes sont de nature effet joule uniquement ce n'est pas vrai mais bon on va pas aller plus loin
2 pour le decoupage la tension est proportionnelle au rapport cyclique MLI (PWM) la aussi on va se compliquer la vie
3 le rendement est constant et max dans la plage de fonctionnement si ce n'est pas vrai il faut appliquer la courbe de rendement qu'on doit te donner

voila t'as de quoi t'occuper pour ton samedi AM, fais des dessins des croquis du circuit pour comprendre

[invitea06e8362]

Les formules de mon cours sur le moteur à courant continu
U = E + R.I
E = K.n avec K = (p/a)*N*flux constant
Tem=K.I (Tem couple électromagnétique)
Pem=E.I (Pem puissance électromagnétique)
Pa=U.I + Ue*Ie [il n'y a pas le produit Ue*Ie quand c'est un aimant permanent )
rendement=Pu/Pa

Et dans le bilan de puissance : j'ai PA, puis une perte de R.I^2 qui donne Pem . Il y a des pertes constantes mécanique qui donne la puissance utile


domdomseb : tu as vu le sujet ? le 3km/h c'est la mi-vitesse de l'appareil. A l'origine elle est de 6km/h.

Ton Fem ; c'est la force électromotrice ?? si oui (moi je l'appelle E) , elle est bien proportionnelle à la vitesse. mais d'où sort le 17.5 ?
Les formules que tu m'as donné je les connais aussi sauf peut etre Valim = Vpertes + FCEMmoteur (ou FEM moteur) [je ne comprend pas ton abréviation]
sinon, je me perds dans les formules xD

[invitef29758b5]

Des deux premières formules (un peu réécrites)
E = U -R.I
E = K.ω
tu peux déduire :
ω = (U-R.I)/K

A vide on considère (même si ce n' est pas tout à fait vrai)
I = 0
ω et U étant connu , tu en tire K

En fonctionnement , tu connais U , I , ω et la constante K , tu obtiens donc R

PS
Je préféré ω (traditionnellement en rad/s) , à n , qui prête à confusion avec N (traditionnellement en tr/min)

[invitea06e8362]

AAAAAAAAH d'accord. (Désolé de te faire perdre ton temps avec moi x) )

donc on a (désolé, je sais pas faire les lettres grec, donc j'utilise tjrs n)

K=(U-R.I)/n
I= 0 donc :
K=24/5700 =(environ) 0.0042

Oui, mais la je vois pas ce que je dois faire avec K, si je réutilise la formule , je trouve R=(U -K.n)/ I et c'est impossible
si j'utilise U = E+R.I ici R = (U-E) / I aussi impossible. je vois pas qu'elle formule prendre

[invitef29758b5]

Attention aux unités .
ω en rad/s

Tu détermines K avec les valeurs à vide
Ensuite tu utilises la même équation avec les valeurs au rendement maximum .

[invitea06e8362]

aaah oui c'est vrai x)
donc n = 5700 tr/min = ((2*(pi)*5700)/60) rad/s = 596,90 rad/s
du coup K = (24 - R.0)/ 596,90 = 0.040

Pour le truc au rendement max c'est pour déterminer R ? : si c'est ça , on a :
Conversion : 4750 tr/min = 497,42 rad/s

R = (U-K.n)/I = (24 - 0.040*497.2)/1.9=2.16 ohm. Is it right ?

[invite86b442a6]

quand j'ecris

Valim = Vperte + FEM moteur
c'est exactement la meme chose que ce que tu as dans ton cours soit

V = E + RI

V = Valim
E = FEM moteur = Kphi =
RI tension due aux pertes moteur R resistance du moteur
c'est tout pareil avec des notations différentes

apres essaie de simliferi tu n'a spas beosin de calculer la constante d ecouple juste la FEM moteur (E)

[invitef29758b5]

Is it right ?

Yes it is .
La différence avec les réponses précédentes vient du fait que les pertes ne se résument pas à l' effet Joules .
Il faut tenir compte de l' intensité à vide I₀ .
Pour que le moteur daigne tourner sans produire d' énergie , il faut lui fournir I₀ .
La puissance fournit par le moteur est donnée par la formule :
P = E.(I-I₀)

[invitea06e8362]

Déjà merci à vous deux
Mais plus on avance, plus on trouve des résultats différents. du coup je sais pas lequel je dois choisir. Dois-je prendre les calculs que j'ai fait ? ou la démarche de domdomseb ?

Ensuite pour l'intensité au démarrage, c'est pareil , quelle méthode prendre?

Pour la formule P=E(I-I0), pas encore vu mais elle ressemble à la formule de la puissance électromagnétique

domdomseb : "simliferi"

[inviteede7e2b6]

au démarrage le moteur ne tourne pas ( merci à monsieur de La Palisse) : la FCEM = ZÉRO

I(dem) = U(alim) / R (résistance moteur)

c'est d'une simplicité biblique

[invitea06e8362]

c'est d'une simplicité biblique

Désolé de mon incompétence xD
cette formule je le sais, mais faut que je l'applique avec quelle résultat de R ? celui que j'ai trouvé ou ceux des autres ?

[inviteede7e2b6]

la bonne.... j'ai pas envie de me fader les calculs un dimanche matin.

[invitea06e8362]

Désolé de gâcher ton dimanche matin.

Mais juste en regardant les méthodes. Qu'est ce qui d'après toi parait le mieux? (Bien sûr, tu n'y es pas obligé)