Electronique de puissance

Z.A.la Clef Saint Pierre
5 avenue du Groupe Manoukian
78990 Elancourt
tél. : (33) 01 30 66 08 88
fax : (33) 01 30 66 72 20
http// :www.didalab.fr
e-mail : ge@didalab.fr
Référence : EP360010
Redresseur / Gradateur Triphasé
Guide Technique
EP360

Sommaire
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1 Introduction 5
2 Description 6
2.1 Accessoires 6
2.2 Module EP360 7
2.2.1 Puissance 7
2.2.2 Synchronisation 8
2.2.3 Sécurité d’excitation 8
2.2.4 PTO 8
2.2.5 Partie commande 9
3 Sécurité 10
3.1 Sécurité température PTO 10
3.2 Sécurité sur les courants 10
3.3 Sécurité sur le courant d'excitation 10
4 Mise en service 11
4.1 Partie commande 11
4.2 Codeur 12
4.2.1 Utilisation avec le codeur Didalab 13
4.2.2 Utilisation avec la charge active Leroy-Somer 13
4.3 Logiciel de pilotage en mode autonome 14
4.3.1 L’écran de contrôle 14
4.3.2 Utilisation 15
4.3.3 La barre des menus 16
4.3.3.1 Mode 16
4.3.3.2 Configurer 18
4.3.3.3 Help 20
4.3.3.4 Oscillo 21
4.4 Câblage de la partie puissance 21
4.4.1 PTO 21
4.4.2 Sécurité d’excitation 22
4.4.3 Diode de roue libre 22
4.4.4 Redressement monophasé 22
4.4.5 Gradateur monophasé aval 23
4.4.6 Redressement triphasé 23
4.4.7 Gradateur triphasé aval 24
5 Les différents modes de fonctionnement 26
5.1 Redresseur monophasé 26
5.1.1 PD2 à diode 26
5.1.2 Cellule de commutation 26
5.1.3 PD2 à thyristor 26
5.1.4 PD2 Mixte symétrique 27
5.1.5 PD2 mixte asymétrique 27
5.2 Gradateur aval monophasé 27
5.3 Redresseur triphasé 28
5.3.1 PD3 à diodes 28

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5.3.2 PD3 à thyristors 28
5.3.3 PD3 mixte 28
5.4 Gradateur aval triphasé 29
6 Maintenance 30
7 Environnement 31
7.1 Conditions d’utilisation 31
7.2 Matériel recommandé 31
7.2.1 Alimentation 31
7.2.2 Groupe d’essai machine asynchrone triphasée 31
7.2.3 Groupe d’essai machine à courant continu 31
7.2.4 Charge résistive 2 kW 31
7.2.5 Appareil de mesure 32
8 Logiciel D_EP360 (Option) 33
8.1 Présentation 33
8.2 Démarrage du logiciel 34
8.3 L’IHM 34
8.3.1 La barre des menus 34
8.3.1.1 Le menu Fichier 34
8.3.1.2 Le menu Edition 35
8.3.1.3 Le menu Choisir 35
8.3.1.4 Le Menu Affichage 35
8.3.1.5 Le menu configurer 36
Partie opérative… 36
8.3.2 La barre des outils 38
8.3.3 Ecran synoptique et objets associés 39
8.3.4 Ecran "Tracé de courbes de réponses temporelles" 42
8.3.4.1 Calcul d’une constante de temps en régime d'échelon constant 43
8.3.4.2 Calcul d’un temps de réponse à 5 % 44
8.3.4.3 Détermination d’un dépassement absolu et relatif 45
8.3.4.4 Calcul du déphasage et des rapports d'amplitude en régime Sinus 46
8.3.5 L'écran "Comparaison de courbes réponses temporelles" 47
8.4 Annexe : Caractérisation de réponses temporelles 50
8.4.1 Définition "temps de réponse à 5%" 50
8.4.2 Définition "constante de temps" 51
8.4.3 Définition "dépassement" 52
8.4.4 Définitions "rapport d'amplitude" et "déphasage" en régime harmonique 52
8.4.5 Caractérisation de la réponse à un échelon constant d’un système du deuxième
ordre 54

Guide technique
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1 Introduction
Le module EP360 est un redresseur gradateur didactique 1.5 KW. Il permet l’étude des
convertisseurs de puissance alternatif / continu et alternatif / alternatif.
Le module EP360 de base permet l’étude :
Des redresseurs :
Monophasé de type :
PD2 à diodes,
Cellule de commutation,
PD2 à thyristors,
PD2 mixte :
• Symétrique,
• Asymétrique,
Triphasé du type :
PD3 à diodes,
PD3 à thyristors,
PD3 mixte
Des gradateurs aval :
Monophasé,
Triphasé.
La version EP360C (asservissement) permet l’étude :
Des interfaces de puissance :
o Commande tension,
o Commande courant,
En boucle ouverte,
En boucle fermée de vitesse avec un
Correcteur PID,
Correcteur en « Z ».
Les parties sous puissance sont isolées optiquement par rapport à la partie commande.
Le choix du mode de fonctionnement et le paramétrage s’effectuent par logiciel.
L’appareil intègre différentes sondes tension et courant opto-isolées, permettant une
mesure des différents points du pont.

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2 Description
2.1 Accessoires
Les accessoires livrés avec le module EP360 sont :
Une alimentation 24 V 3A avec cordon
secteur
Réf. : EGD000005
Une souris USB
Un cordon Ethernet 2m RJ45
Un shunt pour la sécurité PTO

Guide technique
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2.2 Module EP360
Le module EP360 est composé de :
2.2.1 Puissance
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Protectionélectronique/ Electronic protected
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
La partie puissance est composée :
De 6 thyristors (T1 àT6),
D’une diode de roue libre (Drl).
Pour le pilotage des thyristors, le module
utilise des « Actives gates ». L’amorçage des
thyristors est garanti pour une tension
supérieure à 100V RMS.
Les thyristors T1 à T6 peuvent être
configurés :
En thyristor,
En diode (dans ce cas le thyristor
est piloté sur 120°).
La partie Puissance est opto-isolée par
rapport à la partie commande.
Des sondes sont intégrées dans la partie puissance :
7 sondes de courant,
4 sondes tension (la référence est la borne -).
Sécurité PTO
Sécurité
d’excitation
Synchronisation
Puissance
Commande
4 sorties
analogiques
+/- 10V
Entrée analogique +/-10 V

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2.2.2 Synchronisation
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
1
2
3 U23
U12
U31
La synchronisation est effectuée à partir des
douilles 1, 2 et 3 du synchronisateur.
Le module de synchronisation doit être connecté
sur une alimentation triphasée ou monophasée
(phase / neutre ou phase / phase).
La tension d’alimentation doit être comprise entre
100 et 400 V RMS.
Le module de synchronisation est opto-isolé par
rapport à la partie commande.
En triphasé :
• Le module de synchronisation peut
fonctionner dans le sens direct et
indirect.
• Utilise les tensions composées (phase/
phase).
2.2.3 Sécurité d’excitation
Sécurité Excitation
Excitation Safety
La sécurité d’excitation permet d’arrêter le pont
s’il y a une rupture de l’excitation sur un moteur
CC à excitation séparée.
2.2.4 PTO
PTO
La Protection Thermique à l’Ouverture permet de
protéger la charge en cas de surchauffe de celle-
ci.
Le pont est livré avec un shunt permettant
d’inhiber la sécurité PTO.

Guide technique
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2.2.5 Partie commande
La partie commande est réalisée avec un
microsystème fonctionnant sous
WINDOWS CE 6.0 et d’un logiciel de
contrôle « ep360 ».
La partie commande est composée :
d’une Interface Homme
Machine
d’un afficheur
d’une souris USB
d’une entrée analogique E +/-
10V opto-isolée par rapport à la
partie puissance,
de 4 sorties analogiques +/- 10
V opto-isolées par rapport à la
partie puissance,
d’une interface codeur,
d’une entrée USB maitre,
d’une prise Ethernet
10/100Mbits RJ45.
S1 S2 S3 S4E

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3 Sécurité
Cet appareil est muni de sécurités destinées à le protéger contre un certain nombre de
fausses manœuvres involontaires qui peuvent survenir en cours de manipulation. Il n'est
pas indestructible et ce n'est pas une bonne idée de chercher la faille qui permettrait de
le mettre en panne.
Ces protections permettent seulement de dispenser l'enseignement avec un minimum de
sérénité et c'est déjà beaucoup dans cette discipline complexe qu'est l'électronique de
puissance.
Chaque fois que l'appareil se met en défaut, il s'arrête de fonctionner et il délivre
une information sur la nature du défaut qui l'a poussée à s'arrêter.
3.1 Sécurité température PTO
La sécurité Protection Température à l’Ouverture arrête le fonctionnement du module
EP360. Cette sécurité est non débrayable.
3.2 Sécurité sur les courants
Il y a 2 sécurités sur les courants dans les différentes branches :
• Contrôle du courant moyen (supérieur à 20 A),
• Contrôle du pic de courant (supérieur à 40 A).
3.3 Sécurité sur le courant d'excitation
Pour les structures où c'est opportun, le courant d'excitation d'un moteur à courant
continu à excitation parallèle est surveillé et un défaut est détecté s'il descend en
dessous de 200 mA.
Cette surveillance peut être désactivée par la commande appropriée.
Au démarrage, l’appareil étalonne la sécurité courant. Il ne faut surtout pas faire
circuler de courant pendant la phase de démarrage de l’onduleur.

Guide technique
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4 Mise en service
4.1 Partie commande
Pour alimenter la partie commande, il faut utiliser une alimentation 24 V 3A.
Brancher la souris sur le port USB du module
Appuyer sur le bouton marche/arrêt, l’afficheur s’allume, et WINDOW CE démarre
Prise 24 V 3A
Prise USB pour
la souris
Bouton Marche / Arrêt

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4.2 Codeur
Pour raccorder un codeur au module EP360, il faut utiliser la prise DB15HD.
Le brochage du connecteur est le suivant :
Broche Nom Description
1 a Voie a du codeur
2 /a
3 b Voie b du codeur
4 /b
5 I Index du codeur
6 /I
7 U Sonde U moteur brushless
8 /U
9 V Sonde V moteur brushless
10 /V
11 W Sonde W moteur brushess
12 /W
13 +5 V Alimentation du codeur (sortie 200 mA)
14 0 V
15 NC
Les signaux doivent être en RS422. L’onduleur charge chaque ligne avec une
impédance de 120 Ohms.
Le brochage du connecteur DB15HD est compatible avec les variateurs Leroy-Somer
Unidrive.
Prise DB15
codeur

Guide technique
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4.2.1 Utilisation avec le codeur Didalab
Il faut monter l’ensemble codeur sur le groupe machine
L’onduleur alimente le codeur.
La résolution du codeur est de 500 points par tour.
4.2.2 Utilisation avec la charge active Leroy-Somer
Il faut utiliser l’interface codeur Didalab car la charge active a aussi besoin des signaux
codeurs.
interface codeur Organe Câble
Codeur Moteur brusless Câble vert codeur
Maitre Au module Unidrive Câble VGA DB15HD
Esclave Onduleur EP360 Câble VGA DB15HD
La résolution de codeur de la charge active est de 4096 points par tour.

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Pour avoir une mesure de la vitesse, il faut mettre la charge active sous tension (elle
alimente le codeur).
4.3 Logiciel de pilotage en mode autonome
Pour démarrer le logiciel EP360, il faut cliquer sur l’icône « EP360 »
Le logiciel « ep360 » s’exécute et affiche l’écran suivant :
4.3.1 L’écran de contrôle
La figure suivante présente l’écran de contrôle :
Valeur de l’angle
Valeur courante de l’angle
Tableau de
visualisation des
mesures
instantanées du
pont

Guide technique
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4.3.2 Utilisation
Après avoir choisi le mode de fonctionnement, le système attend des synchronisations
secteur :
Lorsque la synchronisation secteur est détectée, il faut alors appuyer sur « RUN » pour
mettre le pont en fonctionnement :
Mode de fonctionnement
Angle modifiable lors du
fonctionnement
Mesures effectuées par le
système de synchronisation
État du pont
Passage en mode
RUN/STOP
Application consigne
origine
RAZ des défauts

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Pour Arrêter le pont, il faut cliquer sur le bouton « Stop ».
Lorsqu’un défaut apparait, le pont se met automatiquement en mode « Stop »
Quand le défaut disparait, le système annule le défaut, Il peut alors redémarrer.
4.3.3 La barre des menus
4.3.3.1 Mode
Le menu « Mode » permet de définir le mode de fonctionnement du pont.
4.3.3.1.1 Monophasé
L’utilisateur a le choix avec les modes suivants :
PD2 à diode
Cellule de commutation
PD2 à thyristor
Pont mixte Symétrique
Asymétrique
Gradateur
4.3.3.1.2 Triphasé
L’utilisateur a le choix avec les modes suivants :

Guide technique
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PD3 à diode
PD3 à thyristor
Pont Mixte
Gradateur
4.3.3.1.3 Exit
Permet de quitter le logiciel. Le pont est mis en défaut et interdit toute commande.

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4.3.3.2 Configurer
4.3.3.2.1 Sécurité
Une boite de dialogue permet de désactiver les sécurités suivantes :
Sécurité d’excitation,
Sécurité tension maxi.
4.3.3.2.2 Rampe
Une boite de dialogues permet de définir la rampe de variation de l’angle de pilotage.
4.3.3.2.3 Calibration I Excitation
Une boite de dialogue permet de configurer le courant d’excitation. Pour configurer
cette valeur, il ne faut pas appliquer de courant au niveau de la sécurité d’excitation.
Le paramètre est sauvegardé.

Guide technique
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4.3.3.2.4 Codeur
Une boite de dialogue permet de configurer le nombre de fentes codeur, ainsi que le
défaut de survitesse.
Les paramètres sont sauvegardés.
4.3.3.2.5 Sortie analogique
La boite de dialogue suivante permet de configurer les signaux visualisables sur les
sorties BNC, ainsi que sur l’oscilloscope interne.
G É N I E É L E C T R I Q U E
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
PTO
Excitation Safety
Made in France
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
Protection électronique/ Electronic protected

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La liste des signaux visualisables est la suivante :
Nom Type Unité Description
0 Aucun signal
Cde T1 Logique Commande thyristor T1
Sync12 Logique Signal de synchro 12
Sync23 Logique Signal de synchro 23
Sync 31 Logique Signal de synchro 31
I1 Analogique A Courant dans le thyristor T1
Ic Analogique A Courant dans le charge
U1 Analogique V Tension au point 1
Uc Analogique V Tension dans la charge
U31 Analogique V Tension synchro 31
Ie Analogique mA Courant d’excitation
Les tensions U1, U2, U3 et Uc sont mesurées par rapport au point -.
La plage de visualisation des sorties analogiques est de +/-10 V
Les gains des sorties analogiques sont :
Type Unité Plage Gain
TOR 0 -> 0 V
1 -> 3.75 V
Analogique % -100 à 100% 10 %/V
A -25,1 à 25,1 A 2.51 A/V
V -947.2 à 947.2 V 94.7 V/V
mA -9000 à 9000 mA 900mA/V
4.3.3.3 Help
Une boite de dialogue affiche la version du logiciel

Guide technique
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4.3.3.4 Oscillo
L’oscilloscope interne permet de visualiser les signaux des sorties analogiques.
Pour relancer l’acquisition, il faut cliquer sur le bouton « RUN ».
Une boite de dialogue permet de définir la base de temps.
4.4 Câblage de la partie puissance
Le câblage de la partie puissance doit être effectué hors tension !
4.4.1 PTO
Pour la partie opérative, il faut câbler la sécurité PTO du moteur. La sécurité PTO n’est
pas débrayable. Si le moteur ne dispose pas de sécurité PTO, il faut mettre un shunt.
Dans ce cas, il faut surveiller la température du moteur.
PTO

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4.4.2 Sécurité d’excitation
Le câblage de la sécurité est le suivant :
-
+
Excitation Safety
La sécurité d’excitation est active par
défaut en mode redressement (non
active en mode gradateur).
Le câblage de la sécurité d’excitation
n’a pas de sens.
Le courant d’excitation ne doit pas
dépasser 4A.
4.4.3 Diode de roue libre
La diode de roue libre est à utiliser lorsque la charge n’est pas réversible.
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Pour activer la diode de roue libre Drl, il
faut :
Douille puissance
Relier + Drl+
4.4.4 Redressement monophasé
Le câblage a réaliser est le suivant :
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
Charge

Guide technique
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Pour fonctionner en monophasé, il faut câbler :
Alimentation Synchronisation Puissance
Phase Douille 1 Douille 1
Neutre Douille 3 Douille 3
L’alimentation en monophasé peut être réalisée entre :
Phase/neutre,
Phase/phase (à partir d’une source triphasée).
La charge doit être câblée entre :
Douille
+
-
4.4.5 Gradateur monophasé aval
Le câblage à réaliser est le suivant :
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
Charge
Alimentation Synchronisation Puissance Charge
Phase Douille 1 Douille bleue
Douille 1 Douille rouge
Neutre Douille 3 Douille+
Douille -
L’alimentation en monophasé peut être réalisée entre :
Phase/neutre,
Phase/phase (à partir d’une source triphasée).
4.4.6 Redressement triphasé
Le câblage à réaliser est le suivant :

EP 360010
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T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
Charge
Pour fonctionner en triphasé, il faut câbler les douilles 1, 2 et 3
Alimentation Synchronisation Puissance
Phase 1 Douille 1 Douille 1
La charge doit être câblée entre :
Douille
+
-
4.4.7 Gradateur triphasé aval
Le câblage a réaliser est le suivant :
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
Synchronisation
Synchronization
100-400 VRMS
Puissance
Power
1
2
3 U23
U12
U31
Drl
Drl+
La charge doit être insérée entre l’alimentation et le module EP360.
Alimentation Synchronisation Puissance Charge
Phase 1 Douille 1 U2
Douille 1 U1
Phase 2 Douille 2 V2
Douille 2 V1
Phase 3 Douille 3 W2
Douille 3 W1

Guide technique
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La sortie du pont doit être mise en cours circuit :
Puissance
Relier Douille + Douille -

EP 360010
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5 Les différents modes de fonctionnement
5.1 Redresseur monophasé
5.1.1 PD2 à diode
Le montage est le suivant :
T1 T3
T4 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T3
T4 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Diode
T3 Diode
T4 Diode
T6 Diode
L’angle de retard est de 0°, ce qui permet
de faire fonctionner les thyristors en
diode.
5.1.2 Cellule de commutation
T1 T3
T6
I1 I3
I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1
T6
I1
I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T6 Thyristor
L’angle de retard est compris entre 0 et
180°. L’angle de repos est de 180°.
5.1.3 PD2 à thyristor
T1 T3
T4 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T3
T4 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T3 Thyristor
T4 Thyristor
T6 Thyristor
L’angle de retard des thyristors est
compris entre 0 et 180°. L’angle de repos
est de 180°.

Guide technique
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5.1.4 PD2 Mixte symétrique
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T3 Thyristor
T4 Diode
T6 Diode
L’angle de retard des thyristors (T1 et
T3) est compris entre 0 et 180°.
L’angle de retard des diodes (T4 et T6)
est de 0°.
5.1.5 PD2 mixte asymétrique
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T3 Diode
T4 Diode
T5 Thyristor
L’angle de retard des diodes (T3 et T4)
est de 0°.
5.2 Gradateur aval monophasé
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I3
I4 I6
Ic
1
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1
T4
I1
I4
Ic
1
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T4 Thyristor

EP 360010
Page :28 / 54
5.3 Redresseur triphasé
5.3.1 PD3 à diodes
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Diode
T2 Diode
T3 Diode
T4 Diode
T5 Diode
T6 Diode
L’angle de retard est de 0° ce qui permet
de faire fonctionner les thyristors en
diode.
5.3.2 PD3 à thyristors
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T2 Thyristor
T3 Thyristor
T4 Thyristor
T5 Thyristor
T6 Thyristor
est de 180°.
5.3.3 PD3 mixte
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T2 Thyristor
T3 Thyristor
T4 Diode
T5 Diode
T6 Diode
L’angle de retard des thyristors (T1, T2
et T3) est compris entre 0 et 180°.
L’angle de retard des diodes (T4, T5 et
T6) est de 0°.

Guide technique
Page :29 / 54
5.4 Gradateur aval triphasé
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
T1 T2 T3
T4 T5 T6
I1 I2 I3
I4 I5 I6
Ic
1
2
3
+
-
MadeinFrance
Puissance
Power
Drl
Drl+
Composant Fonction
T1 Thyristor
T2 Thyristor
T3 Thyristor
T4 Thyristor
T5 Thyristor
T6 Thyristor
est de 180°.

EP 360010
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6 Maintenance
Les opérations de maintenance doivent être effectuées hors tension (commande et
puissance) !
Démontage du capot supérieur :
La partie puissance est décrite ci-dessous :
Quantité Type Désignation
Carte de commande 1 Fusible 5x20 2A 250V
Protection PTO 1 Fusible 5x20 200mA 250V
Sécurité d’excitation 1 Fusible 5x20 2A 250V
Synchronisation 6 Fusible 5x20 1A 400V
Puissance 3 Protistor 10x38 FF10A
6 Thyristor 30TPS12
1 Diode MUR8100
Fusible carte de commande
Fusible PTO
Fusible excitation
Fusible
synchronisation
Protistor
thyristor
diode
2 : Soulever
le capot du
côté droit
3 : Décaler le
capot vers la
gauche
1 : Enlever
les 6 vis de
maintien
(dessous)

Guide technique
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7 Environnement
7.1 Conditions d’utilisation
L’EP360 est conforme aux normes de sécurité électrique en vigueur.
Le matériel a été conçu pour être utilisé dans un environnement de laboratoire
d’électronique de puissance :
Cet environnement doit répondre aux normes en vigueur :
• Protection contre les contacts directs des parties électriques sous tension,
• Norme IP2X,
• Protection différentielle 30 mA,
• Isolation galvanique,…
7.2 Matériel recommandé
La liste de matériel est donnée à titre indicatif.
L’utilisateur est libre d’utiliser d’autres équipements, mais il devra adapter celui-ci à
son environnement global.
7.2.1 Alimentation
Pour utiliser le pont EP360, il est nécessaire de disposer d’une alimentation isolée,
alternatif variable de puissance de 1 à 3 kW.
7.2.2 Groupe d’essai machine asynchrone triphasée
Un moteur asynchrone à cage 1.5 KW 1500tr/mn tension nominale 230.400 VAC
triphasé, courant nominal 6,1/3.5 A, protection par sonde PTO
Exemple : moteur AC triphasé LSFMV90 de chez Leroy-Somer
7.2.3 Groupe d’essai machine à courant continu
1 Moteur à excitation séparée pour convertisseur 1.5 KW, 200 V, 9.2 A, 1500 Tr,
Protection thermique par sonde PTO, plaque à borne didactique,
1 Génératrice à excitation séparée 1.5 KW, 220V, 6.8 A, avec sonde PTO, montée sur
balance avec ses accessoires,
1 Codeur incrémental 5V, 500 points par tour, à sortie RS422,
1 Ensemble support chaise haute (≈ 600 mm) avec tous les accessoires d’accouplement
des machines, capots de protection,
1 Rhéostat d’excitation pour moteur CC à excitation séparée.
Exemple de groupe : MS100 de chez Leroy-Somer
7.2.4 Charge résistive 2 kW
- Sélection par commutateur de 0 à 100 % par 5 %
- Tension d’utilisation : 230/400 Tri, 230/mono
Résistances cémentées sur tube céramique, ensemble monté en coffre à roulettes.

EP 360010
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7.2.5 Appareil de mesure
OSCILLOSCOPE NUMERIQUE : 100 MHz 8 bits, 500 M échantillons/s mini :
- 2 voies à masses flottantes calibres de 5 mV à 100 V/division, base de temps
- 5 ns à 5 s/ division,
- 1 entrée/sortie série RS232 sur PC, livré avec cordon et logiciel de communication,
- Fonctions : analyse harmonique, calcul de puissance, active, réactive, efficace,
apparente, facteur de puissance, Voltmètre, Ampèremètre alternatif et continu,
Ohmmètre.
Livré avec son alimentation, valise de rangement, 2 adaptateurs BNC/banane 4 mm
isolés.
SONDE DE COURANT :
20 A RMS, Gain 100 mV/A, Fréquence 0 à 100 KHz, préhension d’un câble jusqu’à 19
mm.
Multimètres 1000V 10 A

Guide technique
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8 Logiciel D_EP360 (Option)
8.1 Présentation
Le logiciel de contrôle et de commande « D_EP360 » permet l’étude d'asservissements
et de régulations sur convertisseur de puissance "Redresseur EP360000" associé à un
groupe moteur/générateur de 1.5KW. Un codeur incrémental doit être accouplé aux
rotors et éventuellement une charge active "ELD151000".
Le logiciel « D_EP360 » (coté ordinateur de type P.C.) est une I.H.M (Interface Homme
Machine) permettant de :
• configurer le convertisseur de puissance EP360 (Structure du pont),
• choisir le type d'alimentation du moteur (en tension ou en courant),
• choisir et définir la charge mécanique (Ex : configuration de la charge active),
• choisir le type de régulation (en vitesse),
• choisir l'état de la boucle (boucle ouverte, boucle fermée),
• choisir le type de correcteur (P, PI, PID, Echantillonné, … etc),
• choisir type de consigne (échelon, rampe, sinus, profil trapézoïdal de vitesse,
suivi de consigne,…), et définir les valeurs,
• visualiser les différentes grandeurs de manières statiques ou dynamiques
(courbes de réponses temporelles).
• sauvegarder puis comparer des courbes de réponses temporelles obtenues avec
des configurations différentes,
• etc…
Remarques:
Lorsque l'on choisit une alimentation en courant du moteur, on met en œuvre un
asservissement qui impose le courant dans l’induit du moteur, proportionnel à la
grandeur de commande. La correction de cette boucle d'asservissement est de
type PI numérique.
Lorsque l'on choisit une alimentation en tension, on impose la tension aux
bornes du moteur, proportionnelle à la grandeur de commande.
les différents algorithmes de contrôle et de commande (notamment les boucles
de régulation et d'asservissement: courant, vitesse, position) sont exécutées par
la carte processeur EID510 implantée dans le boîtier EP360000. Le code objet
est chargé dans cette carte processeur au moment du lancement du logiciel sur
PC "D_EP360".
Un moniteur « D_CCA » est exécuté sur la carte EID510 permettant la
communication avec le logiciel sur PC.
La liaison entre le P.C. le système est de type Ethernet.

EP 360010
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8.2 Démarrage du logiciel
Il faut mettre sous tension le module « EP360 ».
Exécuter le logiciel « d_cca » sur le module « EP360 ». Il ne faut pas exécuter le
logiciel « EP360 »
Pour lancer le logiciel coté PC, il faut cliquer sur l’icone « D_EP360 ».
8.3 L’IHM
L'écran est partagé en trois parties:
- barre des menus principaux,
- barre des outils,
- zone d'affichage.
On distingue trois types d'affichage, correspondant à trois allures d'écran:
- affichage du schéma synoptique du système en cours d'expérimentation,
- affichage des courbes de réponses temporelles des points sélectionnés sur le
synoptique, obtenues après un essai en régime transitoire,
- affichage en comparaison de courbes de réponses temporelles, obtenues lors d'essais
expérimentaux différents (courbes mémorisées).
Au démarrage, c'est l'écran synoptique relatif à l'essai en cours lors de la dernière
utilisation qui est rechargé.
8.3.1 La barre des menus
8.3.1.1 Le menu Fichier
Permet de charger une configuration ou un essai qui a été préalablement sauvegardé.
Enregistrer
Permet d’enregistrer la configuration courante. Le logiciel sauvegarde tous les
paramètres courants, ainsi que les courbes de réponses, à condition que le transfert des
données soit terminé.
Enregistrer sous…
Permet de sauvegarder sous un autre nom l’état courant du logiciel.
Imprimer Permet d’imprimer l’écran courant.
Aperçu avant impression Permet de visualiser l’impression.
Configuration de l’impression Permet de configurer l’imprimante.
Quitter Permet de quitter de logiciel.

Guide technique
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8.3.1.2 Le menu Edition
La commande Copier, permet de copier l’écran courant dans le presse papier de
windows.
8.3.1.3 Le menu Choisir
Mode de commande
Permet de choisir le mode de commande du servomécanisme :
Commande en boucle ouverte
Pour expérimenter le système sans bouclage, c'est-à-dire sans comparateur ni
correcteur.
Commande en boucle fermée :
Pour expérimenter le système avec bouclage, c'est-à-dire avec comparateur et
correcteur.
Interface de puissance
Permet de choisir le type de l’interface de puissance alimentant le moteur :
Commande en tension (l’interface de puissance impose la tension aux bornes du
moteur proportionnelle à la grandeur de commande),
Commande en courant (l’interface de puissance impose le courant aux dans
l’induit du moteur, proportionnel à la grandeur de commande).
Mode enregistrement
Permet de choisir le mode de fonctionnement de l’enregistrement :
- Mode oscilloscope (fonctionnement comparable à un oscilloscope à mémoire),
- Mode enregistreur (fonctionnement comparable à un enregistreur graphique).
Unités
Permet de définir les unités de : la position, la vitesse, l’accélération, la sortie
régulateur …
8.3.1.4 Le Menu Affichage
Barre d’outils
Permet d’afficher ou de cacher la barre d’outils.
Barre d’état
Permet d’afficher ou de cacher la barre d’état.
Synoptique
Permet d’afficher l’écran synoptique.
A le même effet que de cliquer sur le bouton dans la barre des outils.
Courbe
Permet d’afficher l’écran avec les courbes de réponses temporelles.
Comparaison
Permet d’afficher l’écran les courbes de réponses temporelles d'une même grandeur mais pour des essais
différents.

EP 360010
Page :36 / 54
8.3.1.5 Le menu configurer
Adresse IP
Permet La communication entre le module EP360 se fait par liaison « Ethernet ». Ce sous menu
permet de visualiser l’adresse IP.
Echantillonnage
Permet de configurer les périodes d’échantillonnages du système.
Nom Valeur description
Te 0.010
s
Période d’échantillonnage
régulateur
Tem 0.010
s
Période d’échantillonnage mesure
(acquisition pour le tracé des
courbes de réponse temporelle)
Tev 0.005
s
Période d’échantillonnage du
capteur de vitesse valable
également pour le capteur
d’accélération
Tep 0.010
s
Période d’échantillonnage du
générateur de profil
Définir couleurs
Permet de définir les couleurs des courbes de réponses.
Module EP360 …
Une boîte de dialogue permet de définir :
- la structure de puissance
- certaines caractéristiques de fonctionnement
Ex : Dans le cas d’un hacheur 4Q, la valeur de la fréquence de hachage et la valeur du
temps mort.
Rem : Les expérimentations décrites et exploitées dans les recueils de TPs ont été
effectuées avec la structure « PD3 mixte »
Cette boîte de dialogue permet aussi de désactiver certaines fonctions de sécurité.
Partie opérative…
On accède alors aux différentes grandeurs à renseigner
Pour le « Codeur »
Permet de configurer le capteur (utilisé dans la boucle de retour de l'asservissement) , notamment le nombre de
fentes par tour et par voie du codeur.
Remarque :
Si la charge est la charge active ‘Leroy-Sommer ELD151000’ le nombre de fentes vaut
4096.
Il est possible d’inverser le signe de comptage des voies en
quadrature de phase.

Guide technique
Page :37 / 54
Pour la « Charge »
La charge mécanique accouplée au moteur peut être
- une charge pilotée par la sortie analogique S4
- une charge externe non pilotée par le module
- la charge active ‘Leroy-Sommer ELD151000’
Dans le cas d’une charge pilotée par la sortie analogique S4, cette boîte de dialogue permet de configurer les
caractéristiques de cette commande.
Dans le cas où la charge active est sélectionnée, le bloc de commande de cette charge
apparaît sur l’écran :
‘Cliquer’ sur la bloc « Charge active » permet l’ouverture d’une boîte de dialogue qui
permet de définir les coefficients caractéristiques de la charge mécanique :
-> Cc définit un couple constant indépendant de la vitesse
-> a définit un couple proportionnel à la vitesse
(frottement visqueux en 10-3
N.m/tr/min)
-> J définit une inertie, couple proportionnelle à l’accélération
Pour la « Moteur »
Permet de définir les caractéristiques de la machine utilisée.
On doit renseigner
- la tension nominale repérée Unom
- le courant nominal repéré Inom
- la vitesse nominale
Pour la « Compensation de frottement sec »
Le système de commande permet de compenser les frottements secs intrinsèques de
l'ensemble en rotation. Les valeurs à renseigner sont déduites d'un essai de démarrage.
- Si le moteur est commandé en courant, la valeur de Idémarrage à renseigner est la valeur du courant qui
permet le juste démarrage du moteur (commande en boucle ouverte)
- Si le moteur est commandé en tension la valeur de Udémarrage à renseigner est la valeur de la
commande tension (en %) qui permet le juste démarrage du moteur (commande en boucle ouverte)
Remarques :
- Les grandeurs de démarrage peuvent être différentes suivant le signe de la commande.
- Les valeurs à renseigner sont obligatoirement positives.
Remarques :
Les grandeur à fournir sont strictement positive.
Si toutes les valeurs sont nulles, la compensation est désactivée. Dès qu’une valeur n’est
pas nulle, la compensation est activée. Un bloc fonctionnel apparaît alors sur l’écran
synoptique.
Mettre des valeur nulles entraîne l’effacement du bloc mais le zone reste sensible.
C'est-à-dire : ‘cliquer’ dans la zone du bloc disparu entraîne l’ouverture de la boîte de
dialogue qui permet de réintroduire des valeurs non nulles.

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8.3.2 La barre des outils
La barre des outils est composée d’un certains nombre d’objets permettant d’activer
telle ou telle fonction, de changer d’écran, d’arrêter un enregistrement etc…
Dans un état donné, seul les objets utiles sont actifs
Outils accessibles en écrans "synoptiques"
Outil Description
Commande Fichier Ouvrir
Commande Ficher Enregistrer
Copier l’écran dans le presse papier
Imprime l’écran courant
Commande à propos du logiciel
Affichage de l’écran "synoptique"
Affichage de l’écran "Tracé des courbes de réponses
temporelles"
Seuls les points de mesure qui ont été sélectionnés sont
visualisés.
Affichage de l’écran "Comparaison de courbes de
réponses temporelles"
Les résultats de mesure de l'essai en cours peuvent être
visualisés en même temps que d'autres résultats qui ont été
mémorisés.
Indicateur de démarrage de l’enregistreur
(peut être utilisé pour démarrer un enregistrement)
Indicateur de fin de l’enregistreur
(peut être utilisé pour arrêter un enregistrement)
Outils accessibles en écrans "tracé de courbes de réponses temporelles"
Permet de définir la plage de visualisation sur l’axe Y
Permet de définir le coefficient de zoom sur l’axe des
temps
Calcul de la constante de temps dominante à partir d’une
courbe de réponse à un échelon constant (technique de la
décroissance exponentielle)
Calcul du temps de réponse à 5% à partir d’une courbe de
réponse à un échelon constant
Calcul le dépassement absolu et calcul du dépassement
relatif à partir d’une courbe de réponse à un échelon
constant
Calcul des caractéristiques d'un signal sinusoïdal (valeur
moyenne, amplitude, fréquence, période et pulsation)
Calcul des caractéristiques d'un bloc de transfert en
régime harmonique (Rapport des valeurs moyennes, des
amplitudes et déphasage sortie/entrée)

Guide technique
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8.3.3 Ecran synoptique et objets associés
L’écran synoptique affiche un schéma de principe du système (voir écran reproduit dans
le chapitre précédent). Il est activé par l'outil
Il comprend différents objets sur lesquels l'opérateur peut agir, afin d'effectuer des choix
ou réaliser des actions.
Nom Symbole Clic gauche
souris
Clic droit
souris
Boite de
paramètre
Permet de
modifier la valeur
du paramètre
Interrupteur Permet de
modifier l’état de
l’interrupteur
Sonde Permet de
sélectionner ou
désélectionner
pour l’affichage
de la courbe de
réponse
Permet
d’afficher /
effacer la
valeur
statique de la
sonde
Sonde
statique
Permet
d’effacer la
sonde
statique
Bouton RAZ Active/désactive
le RAZ
(si rouge -> actif)
Exemple d'écran: schéma synoptique actif, en boucle fermée vitesse, avec correcteur
PID
Faire
un
"Clic
d i
Faire un "Clic" gauche" pour
commuter :
→ application de la commande
d b d l i
Faire un "Clic gauche" pour changer
les valeurs caractéristique de la
Le moteur est
alimenté en courant
Faire
un
"Clic
h
Les
actions P

EP 360010
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Remarque :
Lorsque l’on ferme l’interrupteur d’application de consigne, il se produit les actions
suivantes :
→ application de la consigne,
→ démarrage de l’enregistreur si celui-ci est en mode Stop.
Générateur de consigne
Pour définir la consigne, il faut cliquer dans le bloc "Consigne". Il y a alors ouverture
d’une boîte de dialogue qui permet de choisir le type de commande et de définir ses
caractéristiques.
Différents types de commande :
- excitation en échelon constant,
- excitation sinusoïdale
- excitation en rampe limitée,
- excitation en profil trapézoïdal,
- excitation suivant la tension imposée sur
l'entrée externe dans la plage +- 10v
(Borne repérée ‘E’ sur la face avant)
Le paramètre noté "Retard" est le décalage
temporel entre le début de l'enregistrement (t=0
de l'enregistre-ment) et l'instant réel de
l'application de la consigne (t=0) du régime
transitoire).
Correcteur P.I.D.
Lorsque le correcteur P.I.D. est validé, les
paramètres de celui-ci sont :
K1, K2 : coefficients d’action proportionnelle,
Ti : constante de temps de l’action intégrale,
Td et α : constante de temps de l’action dérivée et
coefficient de filtrage de celle-ci.
"Cliquer" sur l'un des blocs permet de
définir la valeur du (ou des) paramètre(s).
D’autre type de correcteurs sont disponibles :
On y accède par « Choisir » puis « Boucle Fermée » …
Suivant l’état donné aux interrupteurs on
est capable de réaliser un correcteur P
ou P+I ou P+D ou P+I+D
En même temps que l’on choisit le
correcteur, on choisit également la
grandeur de retour : Position ou Vitesse

Guide technique
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Correcteur en « z »
Lorsque le correcteur en « z » est activé, le
correcteur en « z » implémenter est d’ordre 3.
Les paramètres sont les coefficients des
polynômes du numérateur et dénominateur de la
fonction de transfert en « z ».
"Cliquer" sur le bloc permet de définir
la valeur des paramètres.
Correcteur par retour tachymétrique
(ou correcteur cascade)
Ce correcteur n'est mis en œuvre que
pour un asservissement en position.
C'est en fait un correcteur "cascade" car
il y a deux boucles imbriquées.
Le retour M1 (boucle externe) est une
image de la position et le retour M2
(boucle interne) une image de la vitesse
(Retour "tachymétrique")
Deux correcteurs de type "PID" sont mis
en œuvre. L'un ("externe") est excité par
l'écart de position par rapport à la
consigne de position et l'autre (interne)
est excité par l'écart de vitesse.
Définition de l'affectation des signaux sur les sorties analogiques
Il est possible d'obtenir sur l'une ou l'autre des
sorties analogiques de mesure (accessibles aux
bornes repérées "S1" et "S2" sur la face avant)
une image analogique de n'importe quel signal
interne du schéma synoptique:
Consigne "c", Mesure "M", Ecart "ε", Sortie
régulateur "Sr", l'une des sorties "Sp", "Si" ou
"Sd" du PID, Position "θ", Vitesse "N" ou
accélération "A".
« Cliquer » sur l’un des blocs permet d’ouvrir
une boîte de dialogue afin de définir quel signal
sera concerné, avec quel coefficient de transfert :
Le convertisseur Numérique → Analogique étant
sur 12 bits, il faut sélectionner les 12 bits parmi
les 16 bits (32 ou 64) du codage de la grandeur
affichée. Ce choix modifie le coefficient de
transfert.
Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.

EP 360010
Page :42 / 54
8.3.4 Écran "Tracé de courbes de réponses temporelles"
Il permet de visualiser les évolutions au cours du temps des différentes grandeurs
sélectionnées dans le schéma synoptique. Il est activé par le bouton
Exemple:
Remarques :
Faire un ‘clic droit’ dans la zone de traçage permet
l’ouverture de la boîte de dialogue ci contre :
Pour placer une « sonde », permettant d'afficher ou
d’acquérir les coordonnées d'un point d’une courbe de
réponse temporelle, il faut :
- sélectionner l’état « Coordonnées point»
- sélectionner l’état « Coordonnées point »
- positionner le curseur à l’endroit dont on veut connaître la valeur,
- cliquer sur le bouton gauche de la souris,
- déplacer le curseur où l’on veut positionner le texte, en restant
appuyer sur
le bouton gauche,
- relâcher le bouton gauche.
Pour placer un commentaire lié à un point d’une
courbe, il faut :
- sélectionner l’état « Commentaire»
- positionner le curseur à l’endroit où l’on veut lier le
commentaire,
- cliquer sur le bouton gauche de la souris,
- déplacer le curseur où l’on veut positionner le texte, en restant
appuyer sur
le bouton gauche,
- relâcher le bouton gauche.
Il y a alors ouverture d’une boîte de dialogue permettant
d’éditer le commentaire :
Mode: Boucle Fermée, en Vitesse
Processus: EP360
PD3 mixte
Nom fichier: EP360_Cde-I_RV_PI_Qsi05_Ec-400-800.ep
CONFIGURATION: Consigne: Echelon constant, Valeur Repos = 400 tr/mn,Val. C =800 tr/mn Retard =0.200 s
Correcteur: P IDVitesse K1= 1.00, T i= 0.15 s, K2= 0.012 A/tr/mn
Processus: Mesure vitesse, Commande en courant, Charge active, a = 6.00 mNm/(tr/mn)
Date: 10 h 02 mn, 20 March 2013
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (s)
376
429
482
535
588
641
694
747
800
853
906
tr/mn
Mesure
Consigne
1.248 s
820.07tr/mn
0.199 s
410.82tr/mn
Dépassement
D1 abs = 56.73 tr/mn
D1 rel= 13.86 %
tpic = 0.180 s
Temps de réponse
tr5% = 0.265 s
’Cliquer’ dans la zone
commentaire pour le définir
Paramètres pour
l'essai effectué
Processus expérimenté,
et sa configuration
Liste des courbes affichées
(qui ont été sélectionnées)
Allure pointeur de souri si état
« Coordonnées de point »
Allure pointeur de souri en état
édition « commentaire »

Guide technique
Page :43 / 54
8.3.4.1 Calcul d’une constante de temps en régime d'échelon constant
La définition et la méthode de calcul sont données en annexe ("Décroissance
exponentielle).
Pour que le logiciel puisse calculer la constante de temps dominante d’une réponse
temporelle, il faut :
• "cliquer" sur l’icône constante de temps , ou dans le menu contextuel
constante de temps,
• placer une sonde sur la valeur finale du signal,
• placer 2 sondes dans la partie de la courbe de forme "décroissance
exponentielle".
• "cliquer" où vous voulez placer le résultat.
3- Sonde sur la
courbe:
2- Sonde sur la
courbe:
4- "Cliquer" à l'endroit
souhaité pour affichage
1-
Sonde

EP 360010
Page :44 / 54
Remarques:
- Naturellement cet outil ne
donne un résultat correct que
si le système a un régime
dominant du premier ordre.
- La méthode de calcul est « la
décroissance exponentielle ».
8.3.4.2 Calcul d’un temps de réponse à 5 %
La définition ainsi que la méthode de calcul sont données en annexe.
Pour que le logiciel puisse déterminer le temps de réponse à 5 % d’une courbe de
réponse, il faut :
• "cliquer" sur l’icône temps de réponse , ou dans le menu contextuel temps
de réponse,
• sélectionner la courbe dont on veut déterminer le temps de réponse à 5%,
• placer une sonde sur la valeur finale,
• placer une sonde sur la valeur initiale, bien à l’instant de l’application de
l’échelon
• "Cliquer" à l’endroit où l’on souhaite placer le résultat.
Affichage
2-
Acquisitio
3- "Cliquer" à l'endroit
1-
Acquisition
!! Attention de bien positionner la
sonde "Valeur initiale" à l'instant t = 0
du transitoire
Niveau Niveau

Guide technique
Page :45 / 54
8.3.4.3 Détermination d’un dépassement absolu et relatif
La définition et la méthode de calcul sont données en annexe.
Pour déterminer le dépassement d’une courbe de réponse, il faut :
• "clique" sur l’icône ou dans le menu contextuel Dépassement,
• sélectionner la courbe dont on souhaite calculer le dépassement,
• "cliquer" sur la valeur finale,
• "cliquer" sur la valeur initiale, bien à l’instant de l’application de la consigne,
"Cliquer" ou l’on veut placer le résultat.
2-
Acquisitio 3- "Cliquer" à l'endroit
1-
Acquisit
!! Attention de bien positionner la sonde "Valeur
initiale" à l'instant t=0 du transitoire

EP 360010
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8.3.4.4 Calcul du déphasage et des rapports d'amplitude en régime Sinus
La définition et la méthode de calcul sont données en annexe.
Pour que le logiciel puisse calculer ces grandeurs il faut :
• "cliquer" sur l’icône , puis placer les sonde comme demandé c'est à dire
• placer une sonde sur un maxi de la courbe considérée comme entrée (point qui
sera pris comme référence des déphasages),
• placer une sonde le minimum suivant de la courbe considérée comme entrée
(donc en retard de π sur le point de référence),
• placer une sonde sur le maxi suivant de la courbe considérée comme sortie
(donc déphasé de ϕ sur le point de référence),
• placer une sonde sur le mini suivant de la courbe considérée comme sortie
(donc déphasé de ϕ sur le point n°2),
• "cliquer" là où vous voulez placer la fenêtre 'résultats'.

Guide technique
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8.3.5 L'écran "Comparaison de courbes réponses temporelles"
Il permet de visualiser, afin de les comparer, les évolutions au cours du temps de mêmes
grandeurs mais pour des essais différents. Il est activé par le bouton
Il aura fallu préalablement sauvegarder chacun des essais par: "Fichier" puis
"Enregistrer sous". Attention! Bien attendre que l'enregistrement soit terminé.
On inclut en essai dans une comparaison par "Fichier" puis "ouvrir".
On définit les grandeurs, objets de la comparaison par "Choisir" puis "Comparaison
de courbes".
Exemple:
Etude de l'influence du coefficient d’action proportionnelle sur le comportement d'un
asservissement en position
- On définit la grandeur objet de la comparaison "cliquer" sur
"Choisir" puis "Comparaison de courbes". Il y a alors affichage de la
fenêtre de dialogue ci-contre.
- Sur le même plan de comparaison de courbes (plan N°1 qui est le
plan principal), il est possible de visualiser un deuxième signal à
condition d'avoir activé "2ième
courbe" et d'avoir choisi le deuxième
signal (la consigne dans ce cas).
Mode: Boucle Fermée, en Vitesse
Processus: EP360
PD3 mixte
Nom fichier: EP360_Cde-I_RV-PI_Sin-Wf.ep
CONFIGURATION: Consigne: Sinus, Valeur Repos = 600 tr/mn,Val. C=600 tr/mn, Ampl.=100 tr/mn, Freq.= 2.86500 Hz Retard =0.200 s
Correcteur: PIDVitesse K1= 1.00, T i= 0.15 s, K2= 0.012 A/tr/mn
Processus: Mesure vitesse, Commande en courant, Charge active, a = 6.00 mNm/(tr/mn)
Date: 10 h 08 mn, 20 March 2013
1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 (s)
483
509
536
562
589
615
641
668
694
721
747
tr/mn
Mesure
Consigne
2.362 s
716.47tr/mn
2.536 s
511.85tr/mn
2.452 s
712.06tr/mn
2.629 s
514.05tr/mn
Relevés en régime harmonique
T(p) =
S(p)
E(p)
avec p = jω
Entrée E = Consigne
Sortie S = Mesure
Rapport des valeurs moyennes
T(0) = 0.998 = -0.02 dB
Rapport des amplitudes
ǁT(jω)ǁ = 0.968 = -0.29 dB
Déphasage
ϕ(S/E) = -93 ° = -1.62 rad
1- Placer sonde sur un
maximum courbe d'entrée
2- Placer sonde sur le minimum suivant
courbe d'entrée
3- Placer sonde sur le maximum
suivant de la sortie
4- Sonde sur le minimum
suivant de la sortie
5- Placer la fenêtre
résultats
Courbe considérée comme
excitation ou Entrée 'E'
Courbe considérée comme Sortie 'S'
A activer pour visualiser la deuxième
courbe (qui sera la consigne)

EP 360010
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Il est possible de comparer deux ensembles de grandeurs: dans
l'exemple précédent "Cliquer" sur "Choisir" puis "Comparaison de
courbes …" puis "Plan2" puis "Activer" et enfin choisir la grandeur
objet de la comparaison qui sera tracée sur le plan 2.
Pour mieux distinguer les courbes et les coefficients de réglages associés, il est
conseillé de choisir des couleurs différentes pour chacune des courbes.
Pour cela, faire :
Charger les différents essais par une succession de « Fichier » puis « Ouvrir »
Activer le plan n°2 et choisir
de visualiser la vitesse
2- ‘double cliquer’ sur la courbe
dont on désire changer la couleur
3- Sélectionner la couleur dans la
palette puis ‘cliquer’ sur « OK »
4- ‘cliquer’ sur « Valider»
1- « Configurer » puis « couleur Comparaison »
Il y a alors ouverture d’une boîte de dialogue :

Guide technique
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Exemple de résultat :
Date: 16 h 55 mn, 26 March 2013 Influence type de correcteur sur l'ecart ou erreur statique
Processus: EP360
PD3 mixte
Comparaison de courbes de réponse
Courben°1
Consigne:
Echelon constant
Valeur Repos =
400 tr/mn
Val. C =
800 tr/mn
Retard =
0.200 s
Correcteur: PID
Vitesse
K1 = 1.00
K2 = 0.012 A/tr/mn
Processus:
Mesure vitesse
Cde en courant
Charge active
a = 6.00 mNm/(tr/mn)
0.00 0.16 0.32 0.48 0.64 0.80 0.96 1.12 1.28 1.44 1.60
(s)
vitesse
-20.0
72.0
164.0
256.0
348.0
440.0
532.0
624.0
716.0
808.0
900.0
tr/mn
0.00 0.16 0.32 0.48 0.64 0.80 0.96 1.12 1.28 1.44 1.60
(s)
Ecart
-70.0
-6.0
58.0
122.0
186.0
250.0
314.0
378.0
442.0
506.0
570.0
tr/mn
Consigne
Courben°2
Consigne:
Echelon constant
Valeur Repos =
400 tr/mn
Val. C =
800 tr/mn
Retard =
0.200 s
Correcteur: PID
Vitesse
K1 = 1.00
K2 = 0.018 A/tr/mn
Processus:
Mesure vitesse
Cde en courant
Charge active
Courben°3
Consigne:
Echelon constant
Valeur Repos =
400 tr/mn
Val. C =
800 tr/mn
Retard =
0.200 s
Correcteur: PID
Vitesse
K1 = 1.00
Ti = 0.15 s
K2 = 0.012 A/tr/mn
Processus:
Mesure vitesse
Cde en courant
Charge active
Courbe n°1: Correcteur P k=0,012
Courbe n°3: Correcteur P+I
Courbe n° 1 Correcteur P k=0,012
Courbe n°3: Correcteur P+I
0.615 s
681.1 tr/mn
0.651 s
271.3 tr/mn
0.859 s
194.1 tr/mn
0.576 s
5.2 tr/mn
Les configurations
pour l’essai n°1
On peut placer des sondes
« Coordonnée point » Les configurations
pour l’essai n°3
On peut placer des
« Commentaire » liés
Les configurations
pour l’essai n°2

EP 360010
Page :50 / 54
8.4 Annexe : Caractérisation de réponses temporelles
8.4.1 Définition "temps de réponse à 5%"
Le temps de réponse d'un système caractérise sa rapidité à réagir à une sollicitation de
type échelon constant. C'est le temps nécessaire à retrouver sa nouvelle valeur
d'équilibre à x% près (en général 5%)
On définir une zone égale à 5% de la variation des états d'équilibre (Δ = S(∞) - S(0)), de
part et d'autre de la valeur finale.
Le temps de réponse est défini comme le temps nécessaire au signal de sortie pour
rentrer dans cette zone sans ne plus en ressortir.
Allures des réponses possibles:
→ Cas d'un système à réponse "apériodique"
→ Cas d'un système à réponse oscillatoire amortie
Application dans le logiciel
Le logiciel détermine automatiquement trà 5% à partir de deux informations fournies en
plaçant deux sondes "coordonnées de points": S(∞) et S(0).
!! Attention à bien placer la sonde donnant S(0) à l'instant où se produit la discontinuité de
consigne !!
tr à 5% t
S(∞)
S(∞) - 0,05. Δ
t = 0
C
t
Δ
Excitation
Réponse
S(0)
S(∞) + 0,05. Δ
Avec: Δ = S(∞) - S(0)
Consigne
Repos
tr à 5% t
S(∞)
S(∞) - 0,05. Δ
t = 0
c
t
Δ
Excitation
Réponse
S(0)
S(∞) + 0,05.
Avec: Δ = S(∞) - S(0)
Consigne
Repos

Guide technique
Page :51 / 54
8.4.2 Définition "constante de temps"
La constante de temps (constante homogène à un temps) caractérise le comportement
dynamique d'un système du premier ordre ou d'un système d'ordre supérieur mais se
comportant sensiblement comme un premier ordre (système dit "à constante de temps
dominante").
Si un tel système est excité par un échelon constant, sa réponse temporelle tant vers une
valeur finale notée S(∞) de façon asymptotique: S(∞) - s(t) = Δ e-t / τ
La connaissance de deux points de la courbe et de la valeur asymptotique permet de
déterminer la valeur de la constante de temps.
Méthode de calcul:
Détermination la constante de temps par
la méthode dite "de la décroissance
exponentielle".
Avec: Δ1 = S(∞) - s(t1)
Δ2 = S(∞) - s(t2)
Remarques:
- Si le système est effectivement du
premier ordre, le résultat est indépendant
des deux points courants choisis.
- Si le système est d'ordre supérieur à 1 mais possède une constante de temps plus grande que
les autres (dans un rapport au moins égal à 2), il est possible de déterminer cette constante de
temps (dite "dominante" ) à condition de choisir les points courants assez éloignés de l'instant
origine de la discontinuité.
Allures réponses à un échelon
constant
- Si premier ordre simple
- Si ordre supérieur mais premier ordre
dominant
τ =
t2 - t1
ln
Δ1
Δ2
Δ2
t2t1
t
Δ1
S(∞)
s(t)
t0
C
t
Δ
Δ2
t2t1
t
Δ1
S(∞)
s(t)
t0
C
t
Δ
Excitation
Excitation
Réponse
Réponse
Consigne
Repos
Δ2
t2t1
t
Δ1
S(∞
s(t)
Δ2
t2t1
t
Δ1
S(∞)
s(t)

EP 360010
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8.4.3 Définition "dépassement"
Lorsque la réponse du système, excité par un échelon de commande constant, présente
un premier extremum supérieur à la valeur final, on définit le dépassement absolu (noté
D1a) comme étant la différence SMAX - S(∞). Celui-ci est également exprimé en valeur
relative (noté D1a) par rapport à la variation d'état Δ = S(∞) - s(0).
Ce type de réponse se produit lorsque le système est de type "oscillatoire amorti".
Allure de réponse
Le logiciel détermine automatiquement D1a, D1r % et tpic à partir de deux informations
fournies en plaçant deux sondes "coordonnées de points" en S(∞) et S(0).
!! Attention à bien placer la sonde donnant S(0) à l'instant où se produit la discontinuité de
consigne !!
8.4.4 Définitions "rapport d'amplitude" et "déphasage" en régime
harmonique
Lorsqu'un système linéaire (ou linéarisé autour d'un point de repos) est excité par une
entrée sinusoïdale de fréquence notée F (donc de pulsation ω = 2.π.F et de période T =
1/F) , sa sortie est également sinusoïdale.
A une excitation e(t) =E0 + EM.sin(ω.t)
va correspondre une sortie que l'on pourra exprimer sous la forme S(t) = S0 +
SM.sin(ω.t + φ)
A EM = Constante, SM et φ varie lorsque ω varie.
Allure de réponse
tpic
t
S(∞)
t = 0
C
t
Δ
Excitation
Réponse
S(0)
SMAX
D1a = SMAX - S(∞)
D1r % = 100
Avec: Δ = S(∞) - s(0)
D1a
Δ
Consigne
Repos
E0
t
Excitation
Δt
EM
Réponse
SMAX
EMAX
EMIN
T

Guide technique
Page :53 / 54
Le logiciel détermine automatiquement G (en dB) et φ à partir de deux informations
fournies en plaçant des sondes "coordonnées de points" en SMAX , SMIN , EMAX et EMIN
à l'intérieur d'une même période T.
!! Attention à bien placer les sondes à l'intérieur d'une même période T, condition
indispensable pour que le logiciel puisse calculer correctement le déphasage !
On caractérise le comportement du système
par:
→ le rapport des valeurs moyennes, en
dB
→ le rapport des amplitudes, exprimé en
SM SMIN
S0
t
G0 (en dB) = 20.log10 = 20.log10
G (en dB) = 20.log10 = 20.log10
φ(en rad) = - ω. Δt = 2. π
φ(en °) = 360
SM
EM
SMAX - SMIN
EMAX - EMIN
Δt
T
S0
E0
SMAX + SMIN
EMAX + EMIN

EP 360010
Page :54 / 54
8.4.5 Caractérisation de la réponse à un échelon constant d’un
système du deuxième ordre

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