Formation ECAM Arts & Métiers
Ingénieur généraliste en 5 ans
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers Responsables Module :
CARPENTIER Malorie
Type d'EC Cours
Cours : 8h00
TD : 4h00
TP : 4h00
Travail personnel 15h00
Durée totale : 31h00
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE ACADEMIQUE
Langue d'enseignement :
Français
Compétences visées
Savoir reconnaitre et identifier les composants de base de l'électronique de puissance (Diode, Thyristor, MOSFET, IGBT). Connaitre leur mode de fonctionnement et de commande pour savoir dans quelles applications on va les utiliser.
Connaitre les circuits électriques et les fonctions de base des convertisseurs de puissance : Hacheurs (Buck, Boost, Buck-Boost), Redresseurs et Onduleurs monophasés et triphasés.
Savoir expliquer la méthode de la modulation par largeur d'impulsion (MLI)
Comprendre la mise en œuvre de la commande des machines à courant continu (type de réseau, quadrants de fonctionnement, boucles de régulation)
Comprendre la mise en œuvre d'une commande scalaire sur les machine synchrone et asynchrone via un variateur de fréquence.
Appréhender les limites de la commande scalaire par une ouverture sur la commande vectorielle.
Etre capable de faire un diagramme fonctionnel des différents blocs électriques d'une installation électromécanique complète du réseau au moteur incluant le pilotage.
Contenu
Présentation des phénomènes physiques en jeu dans les semi-conducteurs (jonction PN et effet MOS). Description des composants de base de l'électronique de puissance (Diode, Thyristor, MOSFET, IGBT).
Etude des circuits de bases de l'électronique de puissance : Hacheurs (Buck, Boost, Buck-Boost), Redresseurs et Onduleurs monophasés et triphasés.
Présentation de la méthode par largeur d'impulsion via une analogie visuelle.
Rappel des modèles de la machine à courant continu et de ses caractéristiques (Couple-courant et Vitesse-tension). Présentation des convertisseurs de puissance en fonction du type de réseau (hacheurs depuis du continu et redresseurs depuis de l'alternatif) et du quadrant de fonctionnement (bidirectionnalité du convertisseur en tension et/ou en courant).
Rappels sur la machine asynchrone. Présentation des deux types de commandes permises par un variateur de fréquence (scalaire et vectorielle). Démonstration du maintien des performances de la machine à vitesse variable dans les deux modes avec explications des limites à hautes et très basses fréquences.
Travaux dirigés :
Etude complète d'une machine synchrone autopilotée par un onduleur à thyristor
Etude complète d'une machine asynchrone pilotée en commande scalaire
Dimensionnement d'une installation autonome en électricité contenant un groupe électrogène (Génératrice synchrone) et des panneaux photovoltaïques.

Prérequis
Modèles circuits des machines électriques tournantes (MCC, MS, MAS) (Cours du S6)
Notions d'électronique (Cours du S5)
Notions en régulation (Cours du S5)
Bibliographie
Robert Perret, Interrupteurs d'électronique de puissance
TI, Convertisseurs électriques et applications, B. Allard, F. Costa, F. Mazaleyrat, A.Miraoui, J-C Vannier
Guy Grellet, Guy Clerc, Actionneurs électriques, principes, modèles de commandes

Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit2Vérifier les connaissances sur les machines électriques tournantes et leurs convertisseurs associés. Vérifier les compétences de mise en place d'une commande scalaire sur une machine asynchrone. Vérifier la capacité des étudiants à produire un schéma de principe d'une installation complète du réseau à la machine en incluant l'électronique de puissance.
2TP1Savoir relever et analyser les caractéristiques principales des machines tournantes et des variateurs de vitesse associés Travail sur bancs d'essais avec des variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones.