Asservissement d'un HP: initiation aux Cfbv, et Cfbi

[razzortec]

Beau boulot, merci Dagda !

Oui super

[Esscobar]

Bonjour à tous,

Eh non :

Effectivement la phrase de départ était :

"Appliquée aux bornes du HP, les effets des deux impédances s'annulent"

Donc ce ne sont pas les impédances qui s'annulent, mais leurs effets ... Mais comment comprendre cette phrase ? C'est quoi les effets des impédances ?

Ensuite il est dit : "L'impédance du haut parleur est en série avec la fcem Blv.", alors que d'origine elle est en parallèle c'est ça ? Je pensais que l'impédance d'un HP était toujours en parallèle vis à vis de l'ampli... .

Ce sont les tensions qui s'annulent et le courant est nul.

Là, je suis largué ... s'il n'y a plus de tension et de courant, comment se créé un champs magnétique au niveau de la bobine .

[Esscobar]

Non. Car l'impédance négative n'est qu'une interprétation. l'ampli bouclé cré une tension inverse à celle présente aux bornes de Ze.

Ze représente quoi déjà ?

Et la fem de l'ampli se trouve reportée aux bornes de l'impédance motionnelle Zem qui est équivalente à la fcem. Zem.I=B.l.v, I étant le courant qui circule dans la bobine.

Car dans un système non-asservi, la Fem de l'ampli est au bornes de quoi ?

Merci pour les réponses.

[le_flo_comtois]

Dans le post 1 :

Un dessin récapitulatif dans lequel:
u_e est la tension appliqué au HP, i le courant qui y circule, u_re la tension qui apparait aux bornes de la résistance Re, u_Le, celle aux bornes de Le, u_f la tension image des courants de Foucault, B.l.v la force contre électromotrice, f_mo la force transmise au réseau mécanique du HP et v la vitesse instantanée qui anime l'équipage mobile.

Remarque: Le est un composant réactif. l'intégrer dans les calculs nécessite l'emploi des nombres complexes, pas si complexes que ça. Ils seront développés sommairement dans le post 2 de cette page.

[J-C.B]

Ze représente quoi déjà ?

Ze, dénommée Zeo sur le schéma, représente la résistance purement électrique de la bobine en série avec l'inductance (appelée communément self) Le. Re consomme de l'énergie et la restitue sous forme de chaleur, alors que Le de par ses propriétés électro-magnétiques en baignant dans le champ magnétique présent dans l'entrefer, engendre la force qui crée le mouvement.
Pour donner une idée, le circuit simple d'un générateur de tension sinusoidale (1v d'amplitude Max, à une fréquence F=1kHz) Chargé par un circuit composé d'une résistance R=2 Ohms en série avec une inductance L= 318 µH. Valeur choisie pour que la réactance de la bobine X_L=2.pi.F.L à 1kHz soit égale à la valeur de R. Ce circuit équivaut à celui d'une bobine mécaniquement bloquée, sans mouvement ce qui implique que la fcem est nulle. De même les effets des courants de Foucault sont négligés.

En régime établi on peut voir que la tension aux bornes de la résistance suit temporellement le courant i. Il n'en est pas de même avec la tension aux bornes de L qui est en avance d'un temps T/4 sur celui du courant. T=1/F étant la période du signal, cette avance de la tension sur le courant correspond à un angle de phase de 90° En considérant j comme un opérateur de rotation de 90°(Pi/2 radians), l'impédance de l'inductance Z_L = j.L.w avec w=2.pi.F

Ce graphe, montre bien, que, quelle que soit la fréquence, la phase de la tension aux bornes de l'inductance L est en avance de 90° sur la tension aux bornes de la résistance. Il en est de même entre une masse mécanique et une résistance mécanique, et de même entre une masse acoustique et une résistance.
Cet autre diagramme, dit de Fresnel, montre la composition des tensions aux bornes de Re et Le ainsi que sa résultante géométrique U_zeo qui n'est autre que la tension appliquée aux bornes du HP, la bobine bloquée (B.l.v=O). La tension Uf image des effet des courants de Foucault est omise. L'angle de phase alpha est celui qui existe entre l'origine des phases, et la tension appliquée.

Car dans un système non-asservi, la Fem de l'ampli est au bornes de quoi

Si tu parles de la tension de sortie de l'ampli, elle est appliquée à l'ensemble Re,Le, et fcem le tout en série. Vu qu'il s'agit d'un circuit série, le courant qui circule dans le circuit complet (ou réseau électrique) est commun à tous les éléments.
Bien évidemment, je n'inclus aucun filtre passif qui viendrait s'intercaler entre l'ampli et le HP. La présence du fil qui relie l'ampli au HP est également omise.

La partie, la plus ardue, quoique, est en préparation. Il s'agit du rôle des éléments mécaniques, du couplage au réseau acoustique, et de ses éléments. Ils sont représentés sous la symbolique électrique. J'essaierai de le documenter au mieux, mais ne peut échapper à sa représentation pour ceux qui maitrisent au moins les réseaux électriques.
Ils seront par la suite réduits, en rassemblant les éléments passifs sous forme d'impédances. Mais il ne faut pas s'y tromper, ces impédances, restent un assemblage des composants qui existent toujours, mais, sous cette forme, sont masqués.

[J-C.B]

Petit apport à la réponse faite à Esscobar hier

[Esscobar]

Merci pour les précisions et infos, je regarderai cela à tête reposée et concentrée au plus tôt .

[J-C.B]

Les deux dernières questions posées par Esscobar sont reportées en 1° page, post 1
Les précédentes, quoique pertinentes, n'ont pas été reportées. Je n'ai malheureusement pas retenu de place, pour des questions appartenant au sujet, mais momentanément hors fil.

[J-C.B]

Break, pour vacances d'une semaine.

[Dagda]

Vidéo très intéressante sur l'inductance

[J-C.B]

Sympa la vidéo.

[Robert64]

Très bonne vidéo, mais elle est malheureusement trop courte, ce qui fait qu'il passe très vite ou même fait un peu l'impasse sur quelques points.
Ci joint quelques objections.

1) Dans la modélisation du HP, on considère une induction d'entrefer B , sensiblement homogène et perpendiculaire à l'orientation des spires de la BM.
Si on fait circuler un courant dans cette BM, on crée une force axiale selon la loi de Laplace. Et on considère le facteur de force BLI et le facteur de Fem BLV. Sauf que, et il le dit rapidement, la présence du courant crée aussi un champ qui se compose avec celui d'excitation et en modifie l'amplitude et un peu la direction. Ce qui me fait dire que l'induction à prendre en compte pour BLI et BLV est différente et un peu inférieure à celle que l'on mesure à vide.
Amha, un modèle devrait en tenir compte. Dans la littérature, cette différence correspond à la "réaction d'induit" (jargon de motoristes)

2) Il dit que pour avoir une forte induction utile, il faut réduire le plus possible l'entrefer.
En fait, c'est vrai avec des aimants ferrite ou Alnico qui ont des perméabilités non négligeables, ce qui fait que l'entrefer en série est prépondérant.
Mais c'est faux pour le néodyme/fer/bore ou le Samarium/cobalt qui ont des perméabilités proches de 1, donc qui se comportent eux mêmes comme un large entrefer

3) L'inductance électrique du HP est en grande partie celle d'une bobine à carcasse massive et ne se comporte pas en fréquence comme une honnête inductance.
Il y a bien sûr l'incidence des courants de Foucault, mais pas que. Si on identifie finement, on trouve une impédance d'ordre 1/2, avec un diagramme asymptotique à 3 dB/octave et une phase de 45°.
Il y a des méthodes d'étude très élégantes par les fonctions fractales, mais ça, c'est pour amuser les universitaires.
Il existe des artifices approximatifs qui marchent très bien.

Voilà
A+

[J-C.B]

Suite à des incursions qui m'empêchent de penser que les développements et débats seront sereins, j'ai pris la décision de m'isoler de ceux qui ne sont concernés que par leur ego, et de reporter toute cette initiation sur mon blog. Ceux qui sont intéressés pourront m'interroger librement. Je leur répondrai volontiers.
Merci à ceux qui ont participé et joué le jeu.

[Rascalito]

Salut Robert, c'est bien toi qui a bossé sur les moteurs électriques et avait ramené sur Audax un modèle de l'inductance qui avait enchanté Francis?

[Robert64]

Salut Robert, c'est bien toi qui a bossé sur les moteurs électriques et avait ramené sur Audax un modèle de l'inductance qui avait enchanté Francis?

Oui, et c'est vieux ça! Et Francis l'a adopté.
Ça provient d'une vieille histoire:
Les premiers à utiliser la classe D ont été les électroniciens qui travaillaient sur des onduleurs de forte puissance. Ceux qui faisaient de la traction électrique ferroviaire étaient de ceux là. On parle là de quelques MW.
Tant qu'on a utilisé des interrupteurs relativement lents (thyristors puis GTO), il n'y a pas eu de problème.
Puis sont arrivés les IGBT (surtout ceux en techno "trench") et les ennuis ont commencé. Maintenant, c'est encore pire en SiC.
Les moteurs sont réalisés en tôle plus ou moins feuilletée et il a bien fallu s'occuper de modéliser en HF ces ...bouzins.
J'avais déjà démarré un petit travail dans le cadre de ma thèse en 1980, et c'est ça dont j'ai transmis un extrait à Francis. (après tout, les HP sont des moteurs comme les autres )
Depuis, j'ai suivi plusieurs thèses sur ce thème au G2ELab de Grenoble et je pense que les modèles tiennent maintenant la route.
A+
Edit: J'ai pu m'apercevoir bien plus tard que nos "confrères" (= concurrents) de chez Mitsubishi on fait quelque chose de très similaire