Energie 2.09

Composante
Institut universitaire de technologie de Poitiers-Châtellerault-Niort

Objectifs

À l’issue de ce module, l’étudiant doit être capable de :

Identifier les appareils nécessaires à la variation de vitesse d’une MCC
Concevoir un système simple avec contrôleur et MCC
Identifier les éléments constitutifs d’un hacheur et d’un redresseur
Établir un bilan de puissance d’une machine à CC
Choisir un transformateur en fonction du besoin
Calculer les puissances, pertes et rendement d’un transformateur
Vérifier les grandeurs (entrées, sorties, rendement,...) des MCC et transformateurs ainsi que des hacheurs et redresseurs.

Applications possibles des notions abordées :

Véhicules électriques, robotique, commande en vitesse variable de dispositifs industriels [hacheurs, moteurs à courant continu]
Alimentation de circuits à partir d’une source continue : lampes LED, systèmes embarqués, utilisation de l’énergie pho- tovoltaïque [hacheurs]
Alimentation de circuits à partir d’une source alternative : alimentation, recharge de batteries, recharge sans contact [transformateurs, redresseurs]

Activités possibles en lien avec les apprentissages critiques :

Produire l’analyse fonctionnelle d’un système d’alimentation en courant continu
Réaliser un prototype d’alimentation, avec dimensionnement des composants
Concevoir et réaliser un système de variation de vitesse d’un moteur
Identifier le dysfonctionnement d’un convertisseur DC/DC ou AC/DC par analyse des signaux
Vérifier par des mesurages simples le bon fonctionnement d’un transformateur, d’un moteur à courant continu, d’un redresseur
Décrire les effets d’un blocage de l’arbre d’un moteur, d’une variation rapide de tension d’alimentation d’un moteur
Décrire les effets d’une surcharge, d’un court-circuit

Les thèmes recommandés à développer pour atteindre les acquis d’apprentissage visés sont :

Conversion continu/continu : hacheurs 1, 2 et 4 quadrants. Formes des signaux, régime continu et discontinu.
Électromagnétisme : notions nécessaires à la compréhension du fonctionnement des machines à courant continu et transformateurs.
Conversion électromécanique : machines à courant continu, réglage de la vitesse et du couple.
Grandeurs complexes : impédances complexes des dipôles usuels (résistance, inductance, condensateur), lien avec le facteur de puissance. Puissances active et réactive absorbées par les dipôles usuels.
Transformateurs monophasés : structure, défauts (courant à vide, chute de tension en charge), notion d’isolation galvanique, choix à partir d’un cahier des charges.
Conversion alternatif/continu : redresseurs monophasés, notion de filtrage.