Fonctionnement d'un moteur à courant continu alimenté par un hacheur 4 quadrants
Un hacheur 4 quadrants doit, comme son nom l'indique, permettre de faire fonctionner une machine à courant continu dans les 4 quadrants. C'est à dire
le fonctionnement moteur (M) dans les 2 sens de rotation (tout en faisant varier sa vitesse) ;
le fonctionnement génératrice (G) dans les deux sens de rotation.
Montage
H1 , H2 , H3 et H4 sont des interrupteurs pilotés à l'ouverture et à la fermeture (ce peut être des transistors ou des thyristors). L'inductance L permet de lisser le courant.
Fonctionnement dans les 4 quadrants :
1- H1 et H4 sont fermés, H2 et H3 sont ouverts \(\Rightarrow \quad Vs = U\) : le moteur tourne dans un sens
Si \(Is > 0\) alors le courant passe par H1 et H4 : fonctionnement dans le quadrant 1 .
Si \(Is < 0\) alors le courant passe par D1 et D4 : fonctionnement dans le quadrant 2.
Les diodes sont appelées diodes de récupération, elles permettent la circulation du courant lorsque l'interrupteur est commandé et que le courant est dans le sens opposé à celui de l'interrupteur. Cette phase est appelée phase de récupération, elle correspond au freinage du moteur (qui fonctionne à ce moment précis en génératrice) appelé « freinage par récupération ».
2- H1 et H4 sont ouverts, H2 et H3 sont fermés \(\Rightarrow \quad Vs = -U\) : le moteur tourne dans l'autre sens
Si \(Is < 0\) alors le courant passe par H2 et H3 : fonctionnement dans le quadrant 3.
Si \(Is > 0\) alors le courant passe par D2 et D3 : fonctionnement dans le quadrant 4.
Remarque : Arrêt du moteur
Pour arrêter le moteur il faut mettre \(Vs\) à 0. Il y a donc deux possibilités : H1 et H3 fermés ou H2 et H4 fermés. Dans ce cas l'inductance se décharge (car il n'y a pas de discontinuité de courant dans une inductance) donc la vitesse du moteur diminue jusqu'à l'arrêt complet quand \(Is = 0 A\).
