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| Réglage de l'effort de traction :

|Problématique:

Il faut contrôler la vitesse et l'accélération du véhicule de la manière la plus efficace possible et ceci depuis l'arrêt jusqu'à la vitesse maximale. Pour réaliser cette tâche, le bloc de régulation de l'effort de traction (c'est-à-dire le hacheur ou l'onduleur avec leur électronique de commande) permet de contrôler la vitesse de rotation du (des) moteur(s) ainsi que leur couple. Et par conséquent, très logiquement la vitesse du véhicule.
Le couple du moteur produit une force sur le véhicule. Si cette force est plus importante que la résultante des forces s'opposant au déplacement du véhicule (frottements secs, résistance de l'air et déclivité), le véhicule accélère "positivement". Autrement dit, sa vitesse augmente. Dans le cas contraire, sa vitesse diminue, ou à l'équilibre parfait, sa vitesse reste constante.
En inversant le couple moteur, on peut freiner le véhicule et soit récupérer de l'énergie électrique ou la dissiper dans des résistances de freinage. Dans la pratique (pour des raisons de facilité et de précision de commande) de nombreux trolleybus des années 70 et 80 disposent d'un ralentisseur à courant de Foucault de la marque Telma.
Réalisations:
Au début des années 90, le composant de puissance le plus utilisé était le thyristor GTO (Gate Turn-Off). Employé pour la construction de hacheurs ainsi que pour d'onduleurs, il a été remplacé récemment (dès 1995) par un composant plus performant en traction électrique: le transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
Exemples de véhicules:
Précisions:
GTO : C'est un type de thyristor utilisé essentiellement en traction électrique. Comme le nom l'indique (Gate Turn Off), il s'agit d'un thyristor à commande en enclenchement (forte, mais brève impulsion positive) et en extinction (forte, mais brève impulsion négative).
Lent en commutation (quelques centaines de Hz) et relativement coûteux, il nécessite un circuit de puissance auxiliaire pour générer la commande d'enclenchement et d'extinction.
Il bénéficie d'une grande fiabilité et d'une forte capacité en courant. Il succède aux thyristors standards utilisés dans les hacheurs depuis la fin des années 70.
IGBT : C'est un type de transistor qui combine les avantages des transistors MOS et bipolaires. Comme le nom l'indique (Insulated Gate Bipolar Transistor), sa porte de commande (gate) est isolée de la partie puissance.
Plus rapide (quelques dizaines de kHz) que le GTO et plus facile à mettre en oeuvre, il nécessite moins de composants annexes, il souffre toutefois d'un rendement parfois légèrement inférieur dû à la chute de potentiel électrique aux bornes de la partie puissance, mais qui est compensée par une rapidité de commutation plus grande (pertes de commutation plus faibles).
Hacheur : (ou convertisseur DC/DC)
C'est un équipement qui permet de créer une tension continue d'un rapport variable de la tension d'alimentation (elle-même aussi continue). Il permet de commander la vitesse de rotation des moteurs à courant continu; plus la tension [V] est élevée, plus la vitesse de rotation (pour un même courant) du moteur est élevée. En augmentant le courant [A], le couple moteur augmente.
Onduleur : (ou convertisseur DC/AC)
C'est un convertisseur électrique qui permet de générer une tension alternative, qui est réglable en fréquence [Hz] et en amplitude [V]. Les moteurs utilisés avec ce convertisseur sont de 2 types: synchrone ou asynchrone.
Pour les 2 types, la vitesse de rotation est proportionnelle à la fréquence du courant (exactement dans le cas du moteur synchrone, dans un rapport inférieur de 1 à 3% de la valeur nominale pour le moteur asynchrone) et le couple moteur dépend lui, du courant.

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|06.09.2011|