Bonjour,
J'aimerais savoir quel est la relation permettent de déterminer la surtension aux borne d'une inductance lorsque celle-ci est brusquement déconnectée de son alimentation. Un cas particulier m’intéresse : comment déterminer la surtension aux borne d'une bobine (d'inductance et résistance interne connue) alimentée et déconnectée à une fréquence connue (la fréquence pouvant impliquer le fait que la charge ne soit que partielle) par une source de tension ?
Merci d'avance !
bonjour,
la loi fondamentale est la loi de Lenz. La tension qui appatait est E = - L di /dt ou L est la valeur de l'inductance et di est la variation du courant et dt le temps pendant le quel cette variation du courant à lieu.
Cette formule est vraie à chaque instant et donc s'applique si le courant est variable.
La surtension à la coupure dependra du courant qui passe dans la bobine à l'instant de la coupure et de la vitesse avec laquelle vous serez capable de couper ce courant. ( remarquer que la presence de l'arc de l'etincelle contribue à allonger le temps de coupure du courant et limite la surtension)
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Merci pour ces renseignement! Cela donnerait (dites-le si j'ai fais une erreur) :
Us = ( E * exp [ ( - t * L ) / R ] ) / ( t * R )
où - Us est la tension aux bornes de la bobine après la rupture de courant
- E est la tension ayant été appliqué à la bobine avant la rupture de courant
- t est la durée de la coupure
- L est l'inductance de la bobine
- R est la résistance du le circuit
Le tout est en unité SI.
La surtension est donc relativement difficile à estimer car la précision sur la durée de coupure est délicate à obtenir...
bonjour
Si la tension E continue est appliquee aux bornes de la bobine, le courant se sera etabli à la valeur E = R I d''ou I = E/R
A la coupure et si la duréé de la coupure est delta T, la surtension sera V = L (E/R) / delta T
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour.
La tension maximale pour une bobine sans pertes est quand toute l'énergie magnétique ½LI² s'est transformée et énergie électrostatique dans la capacité parasite de la bobine: ½CV².
Donc:
.
S'il y a une résistance, alors le calcul est moins immédiat, mais il faut tenir compte de la capacité parasite. Mais cette capacité est "imprévisible". Il faut la mesurer. Avec la fréquence d'oscillation propre de la bobine, par exemple.
Au revoir.
Bonsoir LPFR,
Ta formule est interessante et pourrait faire l'objet d'une discussion un peu physique, pour apprecier quand elle est justifiée de l'utiliser et quand l'approche que j'ai proposé donne un resultat satisfaisant.
La capacité repartie entre les spires va limiter la vitesse de coupure du courant, et donc va limiter la surtension.
J'ai l'impression que si la periode propre de la bobine est plus grande que le temps du coupure du courant, c'est ta formule qui donnera la reponse la plus juste. On suppose que la resistance de la bobine reste faible ( il faudrait dire par rapport à quoi...? )
Le problème est aussi un peu different si le circuit est alimenté en alternatif, car , si le courant qui traverse la bobine est toujours le parametre diumensionnant, ce courant varie tout le temps, et la surtension sera maximun quand le courant sera maximal ( et pas forcement la tension)
Bien cordialement
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour Calculair et Ncis.
On ne peut pas parler vraiment de coupure de courant dans une self. Car le courant ne change pas instantanément, quoi qu'il arrive.
C'est pour cela que l'expression "temps de coupure du courant" ne me plait pas. On n'alimente pas une self en courant et on ne contrôle pas le courant qui passe dans une self. On ne peut contrôler que la pente du courant à travers le contrôle de la tension aux bornes de la self.
Ce qui peut être (presque) instantanée est la connexion à l'alimentation. Dans ce cas il reste un circuit RLC dont les conditions initiales sont le courant et la tension au moment de la déconnexion.
La solution de ce transitoire est une oscillation amortie à la fréquence propre. Si l'amortissement est faible, la tension vient donnée par la formule que j'ai donnée plus haut. Si l'amortissement est plus fort (constante de temps comparable à la période) alors la tension maximale sera atténuée par l'exponentielle.
Cordialement,
bonjour,
Je reconnais, la superiorité et la meilleure precision de ton explication:
" On n'alimente pas une self en courant et on ne contrôle pas le courant qui passe dans une self. On ne peut contrôler que la pente du courant à travers le contrôle de la tension aux bornes de la self" ( LPFR )
on precise ces connaissances à tout age
Bien cordialement
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Bonjour Calculair,Envoyé par calculair
C'est juste ce dont je parlais ici et où tu avais participé!
http://forums.futura-sciences.com/ph...les-detat.html
http://forums.futura-sciences.com/el...me-etabli.html
http://forums.futura-sciences.com/el...nce-suite.html
Cordialement.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Bonjour
pas trop d'accord avec vos conclusions...
On va se baser sur des chiffres réels, celui d'une bobine d'allumage de voiture 4 temps.
Energie de l'étincelle réclamée : 80 mJoules
Resistance au primaire : 3.2 ohms
Intensité à la coupure : 12 V / 3.2 = 3.75 Ampères
Lp aura donc comme valeur : W = 1/2 Lp I^2 ; Lp = 2W/I^2 = 11 mH
Coefficient de qualité ou de surtension Q= Lp 2 Pi f / Rp
f reste à déterminer : au pif 8000 tours maxi, divisés par 4 bougies = 2000 Hz
Q = 43 en théorie
Tension au primaire à la rupture, et à vide : 12 V * 43 = 518 V
Rapport de transformation de la bobine : 60
Tension au secondaire : 500 V * 60 = 30 kV
Tous ceux qui ont bricolé un allumage électronique sur table connaissent l'étincelle qui bave en continu entre la sortie de la prise HT et les bornes d'alimentation pour affirmer qu'on est assez proche de cette tension, une étincelle de 5 cm ça ne laisse aucun doute que la théorie n'est pas loin de la pratique.
L'electronique, c'est fantastique.
Merci pour vos aides !
Le sujet a suscité plusieurs points de vue très différents les uns des autres. Je ne connaissait pas l'approche par le coefficient de surtension .... mais cela me semble une méthode très fiable vu l'application faite sur la bobine d'allumage !
Bonne semaine à tous !
bonjour
Le hic de ta demonstration c'est que si le moteur tourne lentement, la tension baisse.....à 2 ou 3 tours par seconde au demarrage la tension est de 300V, pas de quoi faire une etincelle de 2 mm
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Je pense que l'application ne marche que lorsque le rapport cyclique est de 50%.
Il ne faut pas oublier que ce n'est pas le cas dans un système d'allumage : la déconnexion de l'alimentation est assuré par un rupteur qui est lui-même actionné par une came et la netteté de la rupture est garantie par un condensateur. C'est pourquoi le temps de rupture reste sensiblement le même et permet une surtension régulière et indépendante du régime.
Re.
Les allumages électroniques ne fonctionnent pas en coupure de courant mais comme un transformateur d'impulsions.
On branche 300 ou 500 volts sur le primaire et on obtient plus sur le secondaire grâce au rapport de transformation.
Donc, rien à voir avec cette discussion où il s'agit de surtension à la coupure. C'est à dire le fonctionnement des allumages classiques avec vis platinées et delco.
A+
Je parlais effectivement d'allumages classiques où la surtension est nécessaire au bon fonctionnement. Pour ce qui est des systèmes plus récent, on a remplacer le système rupteur/condensateur par des allumages électroniques qui rendent la présence d'une surtension obsolète voir néfaste.
Bonjour
le cas de l'allumage répond bien à la question posée par ncis, parce qu'on parle ici de la surtension à la coupure du courant par le rupteur, la tension au secondaire est accessoire et si elle monte si haut en tension c'est justement parce qu'il y a extra-courant de rupture au primaire.
Dans les allumages électronique à base de thyristor et décharge capacitive ce n'est en effet plus le même problème, le condo est chargé directement à plus de 400 V mais c'est bien cet ordre de surtension qui apparait aux bornes du primaire de la bobine.
Cela dit, je voulais surtout me reprendre parce que j'ai écrit une grosse connerie, les 2000 Hz annoncés n'ont rien à voir avec la vitesse du moteur, d'autant plus évidente que ce sont des tours/mn...
Ma mémoire m'a joué un tour mais les 2000 Hz sont bien réels, cela correspond à 500 µs, le temps de l'étincelle donc celui de la coupure de courant.
La vitesse de rotation du moteur n'intervient que pour donner une limite au temps d'établissement nominal du courant dans la self, au delà d'un certain régime la bobine n'a plus le temps de se charger complétement.
Pour rester aux chiffres, on sait qu'à 0.63 Imax la période t = Lp/R et que pour une charge complète il faut compter sur 3Lp/R
3*11 mH / 3.2 ohms donne environ 10 ms, ce qui fait qu'ici on ne peut guère espérer plus de 100 étincelles par seconde à plein régime, au delà le rendement sera amoindrit.
C'est à prendre en compte pour connaitre les limites de ce système.
L'electronique, c'est fantastique.
