Gradateurs 07/11/2000  Patrick ABATI 
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 Gradateur par trains d'ondes entières 

Il permet le réglage d'énergie, par envoi de trains d'ondes entières, d'amplitude et de fréquence égales à celles du réseau, séparés par des absences totales de tension
Son principal domaine d'application est l'électrothermie (four à résistances)
Il présente l'avantage de ne pas créer de perturbations radioélectriques et de ne pas dégrader le facteur de puissance de l'installation. Le signal de commande fourni par le régulateur est du type analogique (0-10V ; 4-20mA...)

 Exemples de matériels :  Gradipak (Télémécanique) ou Eurotherm série 425A

gradipack

 Allure des signaux de sortie : 

  signaux

train d'ondes

 

 Remarque :  certains constructeurs (Eurotherm) utilisent



 Gradateur par déphasage (à angle de phase) 

Il fournit une tension alternative, de valeur efficace variable et de fréquence fixe (celle du réseau) par modulation de l'angle d'amorçage des semi-conducteurs (thyristors, triacs)


 Allure des signaux : 

sur résistance pure, en monophasé

angle de phase

sur résistance pure, en triphasé

angle de phase

 Exemples de matériels : 

* Gradivar (Télémécanique): démarreur progressif pour moteur asynchrone standard
* Altistart 48 (Schneider-Electric): démarreur-ralentisseur progressif

gradivar

Il permet la réduction du courant d'appel et la suppression des à-coups de couple au démarrage


* Statovar (Télémécanique): variation de vitesse (moteurs à bagues ou à cage résistante)

statovar

* Rotovar (Télémécanique): variation de vitesse des moteurs à bagues

rotovar

 

Le gradateur par déphasage est très utilisé pour faire varier la vitesse des moteurs universels (outillage électroportatif, aspirateurs...)
Rappel : un moteur universel est un moteur à courant continu à excitation série, alimenté en alternatif

moteur
moteur

 

 Remarque :  le gradateur par déphasage est aussi utilisé en électrothermie pour les systèmes à faibles résistances à froid. Le démarrage se fait à tension nulle, puis la tension est augmentée progressivement (par angle de phase). Après quelques alternances, les trains d'ondes entières sont appliqués

 

 Elimination de la composante continue 

Dans les applications de fusion du verre par électrodes plongeantes, le gradateur fonctionne en angle de phase, de façon à assurer la limitation du courant
Si une composante continue apparaît, il y a élévation anormale de la température des électrodes et usure prématurée de celles-ci.
La composante continue a pour origine:
- une disparité de chute de tension directe à l'état passant des thyristors
- un angle de conduction non identique des thyristors

Exemple de système permettant l'élimination de la composante continue (Eurotherm) :

composate cc corrction

 

 Mode tout ou rien (contacteur statique) 

C'est le mode de commande le plus simple. Il s'applique aux systèmes de contrôle de température. Le circuit de charge est alternativement coupé puis alimenté par le régulateur. Pour éviter les phénomènes de parasites électriques, la commutation est faite au passage par zéro de la tension d'alimentation. Le signal de commande fourni par le régulateur est du type logique

Exemple de matériel :  Eurotherm série 425

Simulation d'un gradateur monophasé sur charge résistive (Fabrice Sincère - http://fabrice.sincere.pagesperso-orange.fr)

 

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