Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

4- La conversion de puissance
4-1- Les variateurs
L’exploitation des servomoteurs repose sur l’utilisation d’un servovariateur
spécifique.
La technologie du moteur aura une influence déterminante sur le servovariateur.
Cependant, ils partagent tous un certain nombre de dispositifs et
de composants liés aux impératifs de l’application et en particulier :
■■le traitement numérique pour le contrôle du positionnement et la commande
du moteur,
■■l’utilisation de technique d’alimentation à découpage pour assurer des
temps de réponse rapides, de meilleures formes de courant, un meilleur
rendement et une gamme de vitesse étendue dans les basses vitesses,
■■des sécurités imposées par les normes,
■■l’emploi de semi-conducteurs de type IGBT.
En préliminaire, nous allons décrire un variateur générique et par la suite
nous expliciterons les différences suivant le type de moteur associé
Principe général d’un servovariateur
Alimentation
Vers le
moteur
Un servovariateur (Figure 78) comprend trois parties distinctes :
■■un étage d’entrée, qui peut être commun à plusieurs variateurs, assurant
la conversion alternatif/continu (redressement) de la tension d’alimentation
et une cellule de filtrage constituée d’un ou plusieurs condensateurs,
■■un commutateur de sortie qui convertit la tension continue en une tension
adaptée au servomoteur ,
■■un module de commande.
Redresseur/ Filtrage
Commutateur
Conversion alternatif/continu (redressement)
Module de commande
Figure 78 Principe général d’un servovariateur
L’étage de conversion (Figure 79) est classiquement constitué d’un pont de
diodes. La tension d’alimentation est comprise entre 115V, en général monophasé
pour les petits calibres (une dizaine d’ampères) à 440/480 V triphasé
pour les modèles les plus puissants.
Occasionnellement, des tensions d’alimentation plus faibles peuvent être
rencontrées pour les petits moteurs pas-à-pas.
Pour éviter un appel de courant à la mise sous tension, le pont de diodes
est suivi d’un limiteur de courant, constitué le plus souvent d’une résistance
qui sera shuntée après temporisation ou parfois par un système purement
électronique. Ce circuit permet la charge progressive du condensateur
de filtrage.
Les variateurs sont également équipés de filtre CEM pour atténuer les radioperturbations
et répondre à la norme des entraînements à vitesse variable
IEC/EN 61800-3.
Figure 79 Redresseur, filtrage, filtres CEM et
dispositif de limitation de courant à la mise
sous tension
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