CPGE TSI – Lycée P.-P. Riquet – St-Orens de Gameville - 2 -
Sciences Industrielles pour l’Ingénieur
Calculer la valeur du rapport cyclique de la tension à appliquer au moteur si l’on désire une tension moyenne de 16 V à ses bornes.
Calculer la vitesse du moteur si la tension moyenne appliquée à ses bornes est 16 V, en supposant le courant sensiblement constant
et égal au courant nominal.
4/ Analyse des relevés du courant
L’oscillogramme ci-contre représente l’évolution du courant électrique
absorbé par le moteur lors du déplacement complet du portail.
Ce relevé a été réalisé dans les conditions nominales de fonctionnement avec
une tension d’alimentation de 24 V.
Identifier avec des flèches sur le graphique les zones :
— de démarrage du moteur ;
— de rotation ;
— de blocage (moteur alimenté);
— d’arrêt (moteur non alimenté).
5/ Transmission de l'énergie
Le motoréducteur actionne une vis, qui provoque la translation d’un
écrou. Ce dernier est articulé au vantail par l’intermédiaire d’une
équerre rigide provoquant le pivotement de ce vantail.
Afin d’obtenir un déplacement lent en fin de course, on désire que la
vitesse de l’écrou soit conforme à l’allure donnée ci-contre :
Déterminer la vitesse de rotation du moteur en tr/min lors des phases de
fonctionnement II et IV.
On donne :
Rapport de transmission : vis / moteur = 0,122
Rendement : ηr = 0,93
Pas de la vis : p = 4 mm ;
Rendement : ηv = 0,4
La norme impose pour des raisons de sécurité, que l’effort sur le vantail ne doit pas excéder 150 N dans la zone de pincement entre
les vantaux. Cela correspond à un effort axial sur l’écrou de Fe = 1800 N.
Calculer le courant absorbé par le moteur lorsque l’effort sur le vantail atteint 150 N.
2- SCOOTER ELECTRIQUE
Batteries
L’énergie d’un scooter électrique est stockée dans 3 batteries, associées en série.
Chaque batterie a une tension nominale de 6 V et une capacité nominale de 100
A.h.
1/ Calculer la tension nominale de l’association des 3 batteries du scooter. Quelle
est la capacité nominale de cette association ?
Essais moteur
Compte-tenu de l’importance du rendement du moteur sur l’autonomie du scooter, le constructeur a effectué les 2 essais suivants,
correspondant aux 2 points de fonctionnement extrêmes du moteur :
1er essai : Courant moyen consommé par le moteur : Imoy = 45 A
Tension moyenne aux bornes de l’induit : Umoy = 17,85 V
Vitesse de rotation maximale : 4680 tr/min
2/ En vous servant de la courbe ci-après, calculer le couple
utile sur l’arbre moteur et le rendement du moteur pour
ce point de fonctionnement.