Activité GE8 TS

AXE Z . Etude moteur TP8 GE TS
Lycée Louis Payen
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PRESENTATION GENERALE
Quel est le but du TP ?
Mesurer et interpréter les caractéristiques (courant , couple, fem) du moteur de l’axe Z lors d’un cycle
de fonctionnement en fonction de la charge et de la vitesse.
Qu’allez vous apprendre ?
Vous apprendrez à utiliser une pince ampèremétrique et à interpréter un relevé (courant/ Tension) en
fonctions des paramètres charge et vitesse..
A quoi cela va t-il vous servir ?
Ce travail vous permettra de comprendre l’influence de la charge et de la vitesse sur le
fonctionnement d’un moteur.
De quelles connaissances avez vous besoin ?
Cours sur le moteur à courant continu.
DONNEES PRATIQUES
Quel est le matériel dont vous avez besoin ?
- Le dossier comportant le TP
- Le sous système AXE Z + pince ampèremétrique + filtre + oscilloscope numérique.
- Le programme automgen de gestion d’un cycle axe Z.
Comment sera évalué votre travail ?
L’évaluation se portera principalement sur :
- l’exactitude des réponses
- la propreté du compte rendu
- le soin apporté au matériel et son utilisation en respectant les consignes.
- votre comportement général (pertinence des questions , dynamisme,
autonomie…)
Quelle doit être votre démarche de travail ?
Vous allez dans un premier temps faire petite étude théorique puis réaliser des mesures et interpréter
les résultats .
Durée du TP : 2H

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ETUDE DU MOTEUR DC DE L’AXE Z DU TRANSGERBEUR
I. Etude théorique (30mn)
Description :
Phase 0 : Le moteur est à l’arrêt, fourche en bas
Phase 1 : Le moteur démarre (phase d’accélération) : la fourche commence à monter
Phase 2 : Le moteur atteint sa vitesse nominale : la fourche monte à vitesse constante
Phase 3 : Le moteur décélère : phase de freinage (toujours en montant)
Phase 4 : Le moteur est à l’arrêt, fourche en haut.
Phase 5 : démarrage en descente (phase d’accélération) : la fourche commence à descendre
Phase 6 : le moteur atteint sa vitesse nominale : la fourche descend à vitesse constante
Phase 7 : le moteur décélère : phase de freinage (en descente)
(Recommence phase 0 : Arrêt (fourche en bas))
A partir du graphe précédent, et sachant que le couple est l’image du courant , complétez le tableau
ci-dessous (voir doc reponse) (la colonne « durée » sera complétée plus tard au moment des mesures
) Rappel : La puissance = couple*vitesse rotation (vous pouvez donc déduire le signe)
Id+ : Courant de démarrage à la montée.
IN : Courant nominal.
Id- : Courant de démarrage à la descente.
Idec+ : Courant de absorbé lors de la décélération à la montée.
Idec- : Courant de absorbé lors de la décélération à la descente.
IM : Courant de maintien. IMd : Courant de maintien à la descente.
N : Vitesse de rotation nominale. .

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Nature du
mouvement
Signe de la
puissance
Mode de fonctionnement
(Moteur ou Générateur)
Quadrant
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Phase 4
Neant
Neant
Neant
Phase 5
Phase 6
Phase 7
Pour nature du mouvement, choisir parmi les termes ci-dessous :
Uniforme Accéléré - Vitesse constante – Uniforme décéléré – Arrêt
II – Mesures et calculs sur l’AXE Z du transgerbeur (1h30 mn)
On souhaite vérifier les performances du système (vitesse et couple) dans différentes conditions de
fonctionnement.
– Charger dans l'automate le programme AXEZOK.AGN qui permettra le fonctionnement
du transgerbeur suivant l'axe Z.
– Lancer le programme, passer en « auto », appuyer sur DCY et vérifier qu’il effectue bien
un cycle montée/descente .
– Vérifier maintenant que le câblage ci-dessous a été bien réalisé (sinon appelez le prof):
Schéma :
MOTEUR
MOTEUR
Générateur
Générateur

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1- Repérer la pince ampèremétrique et indiquer son calibre (sensibilité)
La pince ampèremétrique sert à mesurer le courant moteur : il fournie une tension dont l’amplitude est
proportionnelle au courant mesuré dans un conducteur ( utilise l’effet hall , voir document en annexe)
.
La dynamo tachymétrique fournie une tension qui est proportionnelle à la vitesse du moteur . sa valeur
est de 10V/1000tr/mn.
Pince et dynamo sont reliés à l’oscilloscope. Vous allez donc pouvoir mesurer le courant absorbé et la
vitesse de rotation du moteur.
Vérification : Vérifier et ajuster précisément le « 0 » de l’oscilloscope (appuyer sur le bouton GD de
chacune des voies et ajuster avec les boutons Y-Pos1 et Y-pos2 . On adaptera les calibres Volt/div
afin de visualiser correctement les signaux )
Passer en DC, allumer la pince ampèremétrique, et régler le « zéro » de la pince en appuyant et
tournant le bouton en façade de l’appareil. Faire contrôler par le professeur avant de faire vos
mesures.
2- On vous demande de réaliser une série de mesures afin de pouvoir compléter le tableau ci-
dessous. Pour cela, vous devez :
- Lester la caisse avec une charge (5kg ou 9k) ,
- Régler la consigne de vitesse max (600 ou 400 :modifier le mot m210 à l’étape 60 -onglet ACC_Z -)
- Mesurer les tensions (images vitesse et courant) issus des appareils de mesure en phase vitesse
constante lors de la MONTEE de l’axe Z.. En déduire ensuite les vitesses et courants.
Consigne
vitesse
Charge en kg
Tension issue
de la dynamo
Tension issue
de la pince
Vitesse
relevé : N
(tr/mn)
Courant
relevé : I (A)
Nconsigne = 600
Charge :
M=5kg
Nconsigne = 600
Charge :
M=9kg
Nconsigne = 400
Charge :
M=5kg
Nconsigne = 400
Charge :
M=9kg

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3- Calculer, pour une charge de 5kg (PTotal de l’axe : 35kg), le rapport Nconsigne600/Nconsigne400
et comparer avec le rapport des vitesses relevées correspondantes . Conclusion ?
4- Calculer ensuite le rapport Charge5kg (Ptotal : 35kg) /Charge9kg (Ptotal : 39kg) et comparer avec
le rapport des courants relevés correspondants : conclusion ?
5- Quel est l’effet de la charge sur le courant absorbé ?
6- Relancer un cycle pour une consigne de 600 et une charge de 9kg et relever sur votre compte
rendu le graphe correspondant en utilisant pleinement la largeur d’une feuille A4 (soignez la lisibilité !)
Délimiter clairement sur votre graphe les phases de fonctionnement et préciser les quadrants .
Indiquer si la machine fonctionne en « moteur » ou « générateur »
7- Relever sur la plaque signalétique du moteur les informations suivantes :
Tension nominale U (en Volt)
Courant nominal In (en A)
Vitesse nominale N (rpm ou t/min)
Puissance utile Pu (en W)
Calculer la puissance absorbée par le moteur (Pabs) pour un fonctionnement nominal.
Calculer le rendement du moteur .
Calculer le couple utile en sortie axe moteur (Cu)