Interface de commande numerique d’un moteur a courant continu

L’interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner correctement. Une interface est un arrangement de conception logicielle pour permettre la modularité et la réutilisation de code. Pour une « bibliothèque logicielle » on parle d’interface de programmation. Pour un objet logiciel, défini par la « programmation orientée objet », on parle simplement d’interface. L’interface qui est présentée à l’utilisateur est nommée interface utilisateur, elle donne accès aux fonctions du programme par le biais du clavier et de la souris tout en les représentant d’une manière graphique.

Dans le domaine scientifique, avec le développement des méthodes de calculs numériques, l’informatique devient de plus indispensable pour la réalisation des commandes à partir des différentes modes de programmation incluant par exemple l’algorithme, d’optimisation, d’estimation.

GENERALITES SUR LES MOTEUR A COURANT CONTINU

Description sur les machines à courant continu

Les machines à courant continu sont des machines réversibles. C’est – à – dire qu’elles peuvent fonctionner indifféremment, soit comme réceptrices (ou moteurs), soit comme génératrices (ou dynamos). Bien que la consommation d’énergie à courant continu soit importante (industrie chimique, commande des moteurs à vitesse variable…) le fonctionnement en génératrice est peut utilisé car ce courant est produit par des redressement.

Définition 1.01 :
On appelle moteur à courant continu les moteurs fonctionnant en courant continu qui transforment l’énergie électrique en énergie mécanique.

Les principaux éléments d’un MCC 

Une machine à courant continu est composée essentiellement les parties principales suivantes :
– Une partie fixe appelée STATOR qui aura le rôle d’inducteur.
– Une partie mobile appelée ROTOR qui aura le rôle d’induit.
– Une liaison rotor – éléments extérieurs à la machine appelée COLLECTEUR.

Définition 1.02 :
L’inducteur est formé soit d’aimants permanents en ferrite soit de bobines placées autour des noyaux polaires. Lorsque les bobines sont parcourues par un courant continu, elles créent un champ magnétique dans le circuit magnétique de la machine notamment dans l’entrefer, espace séparant la partie fixe et la partie mobile, où se situent les conducteurs.

Définition 1.03 :
Le noyau d’induit est en fer pour canaliser les lignes de champ, les conducteurs sont logés dans des encoches sur le rotor, deux conducteurs forment une spire.

La partie fixe

Cette partie est destinée à crée le flux magnétique, elle est généralement appelée STATOR ; dans l’utilisation industrielle, on trouve deux sorte de stator :
❖ le stator à aimant permanent destiné aux moteurs de faible puissance
❖ le stator bobiné destiné aux moteurs de moyenne et grande puissance.
Ce dernier type de stator est composé de :
● les pôles principaux : consistent à créer le flux magnétique principale.
● les pôles auxiliaires: consistent à éliminer l’étincelle sous les balais, installées entre les pôles principaux.
❖ la carcasse : la partie extérieure.

La partie mobile

Elle est souvent utilisée comme induit. C’est dans cette partie qu’il a lieu la transformation proprement dite d’énergie. (Énergie électrique en énergie mécanique pour les moteurs et inversement pour les génératrices). L’induit est en générales de la forme cylindrique composé de :
❥ une armature dentée
❥ un enroulement placé sur cette armature
❥ un collecteur .

Ces deux parties sont séparées par une espace vide appelée entrefer.

Le collecteur
Le collecteur est un ensemble de lames de cuivre isolées, disposées sur l’extrémité du rotor, les balais portés par le stator frottent sur le collecteur.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 GENERALITES SUR LES MCC
1.1 Description sur les machines à courant continu
1.2 Les principaux éléments d’un MCC
1.2.1 La partie fixe
1.2.2 La partie mobile
1.2.3 Le collecteur
1.3 Principe et classification
1.3.1 principe de fonctionnement
1.3.2 Classification d’un MCC
1.4 Mise en équation
1.4.1 Equation de la force contre électromotrice
1.4.2 Les couples d’un MCC
1.4.3 Bilan énergétique
1.5 Caractéristiques des moteurs
1.5.1 Caractéristique de démarrage
1.5.2 Caractéristique de fonctionnement
CHAPITRE 2 : MODELISATION D’UN MCC
2.1 Equation d’un MCC
2.2 Commande d’un MCC
2.2.1 Commande par inducteur
2.2.2 Commande par l’induit
CHAPITRE 3 : PROGRAMMATION DU CALCULATEUR NUMERIQUE
3.1 Généralités sur les calculateurs numériques
3.2 Entrée/sortie d’un PC
3.2.1 Généralité
3.2.2 Port standard UPC
3.2.3 Structure logique d’une interface entrée/sortie
3.2.4 Les ports parallèles (LPT)
3.2.4.1 Broche
3.2.4.2 Remarque
3.2.4.3 Les registres de commande
3.2.5 Adressage et programmation du parallèle (LPT) d’un
3.2.5.1 Le registre de données (DR)
3.2.5.2 Le registre de contrôle (CR)
3.2.5.3 registre d’état (SR)
3.2.6 Adressage
3.2.7 Programmation
3.3 Gestion d’entrée/sortie
3.3.1 Le polling mode
3.3.2 Mode par demande d’interruption
3.3.3 Mode DMA (Direct Memoy Access)
3.3.4 Conception de la partie non visuelle
CHAPITRE 4 : REALISATION, INTERFACAGE DE COMMANDE NUMERIQUE D’UN MCC
4.1 Les matériels utilises
4.1.1Moniteur
4.1.2 Le relais
4.1.3 Adapteur
4.1.4 Porte logique « et »
4.1.5 Machine à courant continu (MCC)
4.1.6 Circuit d’interface
4.1.7 Schéma d’un montage
RESULTATS
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES

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