Freinage par injection de courant continu 26/06/2008  Patrick ABATI 
Liste des cours

Présentation
Principe du freinage par injection de courant continu
Module de freinage
Réalisation de la maquette
Essais
Photos de la maquette
Vidéo

dold

 Présentation 

Il s'agit de réaliser l'équipement de commande et de protection d'une machine de forte inertie, composée :

Le freinage de la machine est obtenu par injection de courant continu entre deux phases du stator du moteur


 Principe du freinage par injection de courant continu 

Lorsque l'ordre de démarrage est donné, KM1 se ferme et le moteur se met en rotation
Lorsque l'arrêt est demandé, KM1 s'ouvre, puis KM2 se ferme
Un courant continu (limité par la résistance R) est envoyé dans le stator
Le moteur se comporte comme un alternateur en court-circuit
L'inducteur, constitué par 2 phases du stator, produit un champ magnétique fixe
L'induit, constitué par le rotor en court - circuit, tourne dans ce champ magnétique
Des courants rotoriques apparaissent : l'énergie cinétique est transformée en pertes par effet Joule au niveau du rotor : le moteur ralentit
Lorsque le moteur est à l'arrêt, KM2 s'ouvre

schéma 

 Module de freinage 

Le module de freinage utilisé est le BA9034 de Dold

Ce module est alimenté en 400 V (bornes L1 et L2)
Le courant continu est injecté au moteur par les bornes T1 et T2
Il est produit par redressement commandé monoalternance avec diode de roue-libre : le thyristor permet le réglage et la limitation du courant à la valeur choisie (2 x In)
Le courant de freinage (25 A maxi) peut être réglé en face avant du module par un trimmer gradué en %
Le freinage se produit lorsque le contacteur de freinage se ferme
La borne T3 permet de contrôler l'arrêt du moteur : un trimmer en face avant du module règle le seuil de vitesse nulle
Si la borne T3 n'est pas connectée, le freinage s'effectue pendant une durée maximale de 15 secondes

Documentation technique du module BA9034

ba9034

 Réalisation de la maquette 

Cahier des charges

Documents

Schéma structurel
Dessin d'implantation sur grille


 Essais 

Phase de démarrage

  • voie A = i(t) courant du moteur
  • voie B = n(t) vitesse de rotation du moteur

L'amplitude du courant de démarrage est de l'ordre de 32 A , soit 22,5 A efficaces , soit presque 5 fois le courant nominal

Lorque le régime est établi, le courant moteur se stabilise à une valeur proche du courant nominal

La phase de démarrage dure environ 1 seconde

 

demarrage

Phase d'arrêt en roue-libre

  • voie A = i(t) courant du moteur
  • voie B = n(t) vitesse de rotation du moteur
Lorsque son alimentation est coupée, le moteur ralentit et s'arrête complètement au bout de 5 minutes et demi, du fait de la forte inertie

 

roue-libre

Phase d'arrêt avec freinage par injection de courant continu

  • voie A = i(t) courant du moteur
  • voie B = n(t) vitesse de rotation du moteur

L'alimentation du moteur est coupée
Le module de freinage injecte le courant continu pendant 10 secondes (la borne T3 n'est pas connectée)
Le courant de freinage a été réglé de telle sorte sa durée d'injection dépasse de peu le temps de ralentissement
Le moteur s'arrête au bout de 9 secondes environ

freinage

Courant de freinage

C'est un courant unidirectionnel (redressement monoalternance + roue-librage)
Sa période est celle du réseau (20 ms)
Son amplitude est de l'ordre de 25 A et sa valeur efficace est égale à 9,5 A (soit 2 fois le courant nominal du moteur)
Le courant de freinage maximal du module est 25 A (le trimmer est réglé sur 30%)

courant courant

 Photos de la maquette 

Banc moteur - Coffret électrique - Platine câblée


 Vidéo 

Vidéo sonore des essais (8 Mo), réalisée par Charly Devedjian, compressée avec Avidemux (libre), se lit très bien avec VLC (libre)


Dossier de l'équipement (pdf 800 Ko)


Voir aussi :
Principes de sécurité (pdf 2 Mo)
Sécurité des machines électriques
Sécurité des machines : diaporama pps (720 Ko) - document pdf (400 Ko)
Démarrage et freinage des moteurs asynchrones triphasés


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