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Titre: Capteurs et Actionneurs

Auteurs: Michel Bensoam

Ecole: Université paul Sézanne Aix marseille III

Résumé: Ce cours a pour vocation de faire un état des lieux des systèmes électrotechniques dans leur environnement industriel. Nous allons donc essayer d’analyser les interactions entre les déférentes parties d’un système industriel et donner par là-même les contraintes qui s’y appliquent. Le principal objet de ce cours concerne la conversion électromécanique ou force motrice mais nous allons étudier aussi des conversions de l’énergie électrique déférentes. Dans tous les cas, c’est l’utilisation finale (la charge), qui sera notre point de départ. D’une manière générale, un processus industriel peut se définir de la façon suivante. Il est constitué de :

– un convertisseur électronique de puissance,
– un actionneur électrique,
– une charge,
– un équipement de commande.

Extrait du sommaire:

1 Introduction Générale 4
2 Présentation des machines 6
2.1 Généralités 6
2.1.1 Constitution 6
2.1.2 Point de fonctionnement 6
2.1.3 Les quatre quadrants 6
2.2 La machine à courant continu 7
2.2.1 Construction 7
2.2.2 Principales relations 8
2.2.3 Le moteur à excitation indépendante 9
2.2.4 Le moteur à excitation série 10
2.3 Commande du moteur à courant continu 11
2.3.1 Régulation de vitesse sous ux constant 11
2.3.2 Régulation de vitesse avec action sur le ux 12
2.4 La machine synchrone 12
2.4.1 Le champ tournant 13
2.4.2 Construction 13
2.5 Commande du moteur synchrone 13
2.5.1 Machine synchrone en régime établi 13
2.5.2 Machine synchrone autopilotée 14
2.5.3 Machine synchrone alimentée en courant ou tension 14
2.6 La machine asynchrone 15
2.6.1 Construction 15
2.6.2 Principales relations 15
2.6.3 Alimentation à fréquence et tension constante 15
2.7 Commande du moteur asynchrone 16
2.7.1 Cascade hyposynchrone 16
2.7.2 Commande scalaire 16
2.7.3 Commande vectorielle 17
2.7.4 Commande directe du couple 18
3 Les charges 19
3.1 Mouvement de translation et de rotation 19
3.1.1 Moment d’inertie et réducteurs 19
3.1.2 Caractérisation expérimentale 20
3.2 Les charges industrielles 21
3.2.1 Démarrage freinage 21
Master SIS.1 2 Michel BENSOAM
Capteurs et Actionneurs
4 Fonction de conversion de puissance 23
4.1 Redresseurs 23
4.1.1 Redresseurs commandés 23
4.1.2 Groupements et variantes 24
4.2 Gradateurs 27
4.3 Hacheurs 29
4.3.1 Hacheurs non réversibles 29
4.3.2 Hacheurs réversibles 30
4.3.3 Groupements de hacheurs 30
4.4 Onduleurs 31
4.4.1 Onduleur de tension à un créneau par alternance 31
4.4.2 Onduleur MLI 32
4.4.3 Onduleur multi-niveaux 33
5 Les capteurs 34
5.1 Généralités 34
5.2 Capteurs de température 34
5.2.1 Mesure par thermocouple 34
5.2.2 Thermométrie par diodes et transistors 34
5.3 Capteurs de position 35
5.3.1 Capteurs potentiométriques 35
5.3.2 Resolver 36
5.3.3 Capteur digitaux 36
5.4 Capteurs de vitesse 36
5.4.1 Codeurs incrémentaux 36
5.4.2 Tachymètres 37
5.5 Capteurs de proximité 37
5.5.1 Capteurs inductifs 37
5.5.2 Capteurs à et Hall 37
5.7 Capteurs de couple 39
5.7.1 Couplemètre par jauges de contraintes. 39
5.7.2 Mesure d’angle de torsion 39
5.8 Capteurs de débits et de niveaux 40
6 Conclusions 40
7 Bibliographie 41

Formation capteurs et actionneurs cours 5

 

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