Question 1 : Compléter le diagramme FAST en indiquant les

Question 1 : Compléter le diagramme FAST en indiquant les solutions retenues
Produire de
l’électricité
adaptée au
réseau EDF
Mesurer la vitesse
du vent
Détecter les conditions limites
(Vent minimal et maximal)
Anémomètre
Exploiter l’énergie
du vent
Transformer l’énergie du vent en
énergie mécanique
Rotor 3 pales
Générateur électrique
Transformer l’énergie mécanique
en énergie électrique
Adapter la vitesse
de rotation
Augmenter la vitesse de rotation
pour entrainer le générateur
Multiplicateur de
vitesse
Mesurer la vitesse de rotation du
générateur électrique
Tachymètre
Réguler la vitesse
de rotation du
rotor
Contrôler la position de la tige du
vérin
Capteur
Modifier le calage des pales pour
régler la prise au vent
Vérin de calage
Observer la direction du vent par
rapport à la nacelle
Girouette
Orienter la nacelle
face au vent
Adapter l’énergie
Convertir l’énergie hydraulique en
énergie mécanique
Moteur hydraulique
Contrôler la position angulaire de
la nacelle par rapport au mat
Couronne
Capteur de position
Capteur de position
angulaire de la nacelle
Pale à calage variable
Rotor à trois pales
Multiplicateur de vitesse
Générateur électrique
Girouette, anémomètre
Capteur de
vitesse de rotation
(Tachymétre)
Moteur hydraulique
Pignon d’entrainement
Couronne dentée fixe
Centrale hydraulique
Nacelle orientable
Vérin de calage des pales et capteur

Question 2 : Niveau sonore
La fréquence F du courant alternatif produit est alors de 50 Hz et le réseau ne tolère qu’un écart
maximal de ± 1 Hz :  49 Hz < F < 51 Hz
Le couplage de l’éolienne au réseau EDF est établi lorsque le générateur atteint une vitesse de
rotation NG de 1500 tours par minute. La fréquence du courant alternatif produit est alors de 50
Hz  1470 tr/min < NG < 1530 tr/min
Transmission : multiplicateur à engrenages à 3 étages parallèles : rapport de multiplication r = 45,45
r = NG / NR  NR = NG / r  32.34 tr/min < NR< 33.66 tr/min
Vitesse tangentielle maximale au bout de la pale : VM = ωM x R = 2 x π / 60 x NRM x R
AN : R = 17 m ; NRM = 33.66 tr/min  VM = 59.9 m/s < 60 m/s
Question 3 :Couple
Puissance fournie
Donc PE /PR = η1 x η2
or PR = CR x ωR = CR x 2 x π / 60 x NR avec NR = NG / r
donc CR =
R
RN
P
260
=
R
N
PE
 260
21
AN : η1 = 0.92 ; η2 = 0.97 ; NG = 1500 tr /min
PEm = 50 KW = 50000 W  CRm = 16.2 10 3 m.N
PEM = 400 KW = 400000 W  CRM = 130 10 3 m.N
Générateur
Multiplicateur
P. mécanique
P. mécanique
PR
NR
CR
P. électrique
PE
PG
NG
CG
Multiplicateur
η2 = PE /PG
η1 = PG /PR
Générateur
Multiplicateur
P. mécanique
P. mécanique
PR
NR
CR
P. électrique
PE
PG
NG
CG
Multiplicateur
Rotor
Puissance minimum Pm obtenue pour une vitesse de 5 m/s
50 KW
Puissance maximun PM obtenue pour une vitesse de 25 m/s
400 KW

Question 4 : En mode TEST (interrupteur TEST ouvert) l'entrée « CT=0 » de CI3 est à 0.
Vérifier par le calcul que la fréquence du signal de sortie Q11 est de 0,5 Hz. On
utilisera la formule suivante : fQn = fosc / 2n+1 (dans ce cas, le rapport cyclique du
signal est de 1/2).
Question 5 : En mode FONCTIONNEMENT (interrupteur TEST fermé) utiliser le chronogramme ci-
dessus et le schéma structurel de la page précédente pour :
 Compléter le tableau ci-dessous :
CT0 CI3
CT0 CI4
CK C14
CK C15
Nom et
Equation
logique
RAZ = Q3 . Q11
RAZ = Q3 . Q11
Fv mes = Fv +
Q11
C1 = Q11
Action
0 Incrémentation
1 Mise à 0
0 Incrémentation
1 Mise à 0
↓ comptage
implusions
sinon inchangé
↑ sorties =
entrées
mémorisation
 Justifier l'évolution des signaux Ql1 et RAZ pour cette situation de fonctionnement.
 Définir la condition logique sur le signal Ql1 permettant le comptage des impulsions issues
de l'anémomètre. En déduire la durée de comptage ainsi obtenue.
 Quel est le signal activant la mise en mémoire du résultat du comptage ? Préciser l’événement
particulier qui la provoque ? (niveau logique ou type de front ). Justifier votre réponse.
 Donner pour la vitesse de vent d'arrêt de la production :
 la fréquence du capteur de l’anémomètre
 l'information numérique Fv présente en sortie sur 8 bits.
Q1
1
F = 2048 / 2 11+1
F = 2048 / 4096 = 0.5 Hz

RAZ passe à 1 pour Q11 et Q3 = 1
Donc remet à 0 Q3 et Q11 et lui même
Si Q11 = 0 le compteur reçoit
impulsions
La fenêtre de mesure dure 1s
Mise en mémoire par Q11 = front
montant
Arrêt pour 25m/s
Fréquence capteur = 4 x 25 = 100 Hz
100 = % 01100100
Mémoriser les sorties de CI4
Début
Initialiser CI3 et CI4
Compter les impulsions
en CI4
Incrémenter CI3
Test CI3
t = 1s

Question 6 : compléter le schéma
cinématique
Question 7 : course réelle de la tige : .290mm . . . . . . . .
C’
B’
Course = CC’ = 29 mm
α = 120 °