Motorisation électrique en conception
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Motorisation électrique en conception I – Objectif de la motorisation • faire fonctionner un moteur en alimentant par une tension électrique et créer une énergie mécanique. • Remplacer l'utilisation des énergies fossiles : pétrole. • Réduire la pollution sonore et atmosphérique. • Réduire l'encombrement de la motorisation pour le matériel embarqué : voiture, chariot élévateur … • Meilleurs performances : énergétique (à approfondir), couple, dynamique augmentée. • Pour le matériel embarqué apparaît la notion d'autonomie réduite / thermique • Utilisation localisée de l'énergie : panneaux solaires, batteries … • Répartition du surpoids des batteries dans le matériel embarqué. • Durée de vie des batteries. • Aménagement de prise de recharge. • Créer un mouvement d'un solide par rapport à un autre ou par rapport à un repère. II – Actigramme a) Formalisme Contraintes qui conditionnent l'exécution de la fonction Matière d'oeuvre Énergie Produit matière Information Action avec un verbe à l'infinitif Matière d'oeuvre + Valeur ajoutée Énergie Produit matière Information Support technologique qui réalise la fonction Valeur ajoutée = c'est la raison d'être de la fonction b) Exemple d'actigramme pour le moteur électrique 1/3 Altitude, environnement Énergie électrique Tension U (V) Intensité I (A) Puissance absorbée Pabs (W) Facteur de puissance cosφ Fréquence (Hz ou s-1) Action avec un verbe à l'infinitif Moteur électrique Asynchrone Synchrone Courant continu Pas-à-pas Énergie mécanique de rotation Couple T (Nm) Vitesse de rotation N (tr/min) Vitesse de rotation Ω (rad/s) Vitesse de rotation n (tr/s) Puissance utile (W) Quelques relations de base : • • • • • • • Pu = T*Ω = T*ω Pabs = U*I (courant continu) Pabs = U*I*cosφ (monophasé) Pabs = √3*U*I* cosφ (triphasé) Ω = 2π*N/60 Ω = 2π*n Rendement = η = Ps/Pe = Pu/Pabs III – Exemple d'un système avec une motorisation électrique 1. Choisir un système BIZET Alexis Mixeur CROUVOISIER Thierry Essuie-glace de voiture DIELEMANS Mickey Voiture électrique de modélisme FAURE Thibaut Motorisation d'un volet roulant GARCIA RUIZ Cécile Visseuse - dévisseuse portative HEIN Guérin Machine à laver HOUILLIEZ Bastien Fraiseuse Réalméca (broche + X,Y) HUYNH Van Toan Chaise roulante électrique KALONDA Wany Ventilateur + mouvement oscillant 2/3 KELLER Anthony Motorisation d'un avion solaire LE CHI THANH Pierre Ascenseur LUX Henri Batteur électrique de cuisine UEBERSCHLAG Antoine Disqueuse 2. Établir l'actigramme de la fonction globale du système 3. Analyse fonctionnelle : dégager la chaîne de motorisation du système 3/3
