Activité d`expérimentation de l`innovation technologique.

Activité d’expérimentation de l’innovation technologique. Page 1/5
Etude de cas n°2 :
L’évolution des voitures radiocommandées.
Questionnement : « Comment éviter les problèmes de démarrage, le bruit et une mise en
œuvre complexe ? »
Activité d’expérimentation de l’innovation technologique.
Objectif :
Votre travail sera de :
- Décrire les solutions technologiques innovantes et les principes physiques associés à l’aide d’une
simulation numérique et d’une expérimentation.
Simulation :
1) Compléter le schéma
de raccordement électrique du moteur en suivant la démarche décrite
ci-dessous, puis simuler son fonctionnement.
- Dans le dossier ressources, cliquez le fichier « Moteur.CKT ». Le logiciel « CROCCLIP.EXE »
s’exécute. Une fenêtre principale apparaît à l’écran. Agrandir la fenêtre.
Démarche à suivre :
- Tracer ensuite le circuit de raccordement électrique du moteur sur le schéma ci-dessous :
2) Simuler le fonctionnement du circuit:
- Placer le curseur de la souris sur l’interrupteur, puis cliquez. L’interrupteur se ferme.
- Observer et à l’aide des propositions ci-dessous, décrire le comportement du circuit électrique.
o L’interrupteur se ferme,
o L’interrupteur s’ouvre,
o Le moteur est alimenté en énergie électrique,
o Le moteur n’est pas alimenté en énergie électrique,
o Le moteur tourne dans le sens horaire,
o Le moteur tourne dans le sens antihoraire,
o Le moteur est à l’arrêt
o On observe le passage du courant électrique dans le circuit.
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- Compléter le schéma électrique ci-dessous, moteur en fonctionnement. Puis
flécher le sens de
circulation du courant électrique.

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L’évolution des voitures radiocommandées.
Questionnement : « Comment éviter les problèmes de démarrage, le bruit et une mise en
œuvre complexe ? »
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- Placer de nouveau le curseur de la souris sur l’interrupteur, puis cliquez.
- Observer et décrire le comportement du circuit électrique.
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Expérimentation :
3) réaliser le câblage réel de raccordement électrique du moteur avec un générateur de tension
et d’un bouton poussoir. On procédera ensuite à une expérimentation.
Démarche à suivre :
- A l’aide de la photo, repérer et identifier sur la platine,
le matériel à utiliser (générateur de tension, bouton
poussoir et moteur).
- Effectuer le câblage du circuit électrique hors tension.
- Régler le générateur de tension à une valeur de +9v.
- Demander au professeur de vérifier votre câblage.
Mettre sous tension le générateur.
- Vérifier que les résultats issus de votre essai soient
identiques à ceux effectués lors de la simulation sur
logiciel.
- Résumer dans le tableau qui suit, le comportement
du moteur pour les cas suivants :
- bouton poussoir appuyé
- bouton poussoir relâché
- Mettre hors tension le générateur.
Bouton poussoir :
Comportement du moteur :
appuyé
relâche
- Effectuer le câblage d’un multimètre (voir photo ci-contre).
-
Positionner le commutateur du multimètre sur la position VDC
(mesure d’une tension continue, utilisation en voltmètre).
- Appuyer successivement sur la touche « RANGE » jusqu’à ce
que la valeur affichée à l’écran puisse être comprise entre 0 et
99 volts.
Moteur électrique
Bornes de mesures
électriques
Bouton
poussoir
Générateur de tension
réglé à 9V.

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L’expérimentation suivante va vous permettre de mettre en évidence le principe de la variation de
vitesse d’un moteur à courant continu.
- Mesurer la tension aux bornes du moteur et sa vitesse de rotation (unité : tour/minute) à l’aide d’un
tachymètre (voir schéma ci-dessous).
PRISE DE MESURE AU TACHYMETRE SUR LA MAQUETTE
Pour les cas suivants :
- Bouton appuyé
- Bouton relâché
Compléter le tableau de mesures.
Régler le générateur de tension de manière à obtenir les tensions suivantes aux bornes du moteur (voir
tableau). Compléter le tableau de mesures en précisant, pour chaque réglage effectué, la valeur de vitesse
de rotation du moteur (unité : tr/min).
Tension moteur
en volt
0v 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v 8v 9v
Vitesse (tr/min)
Reporter vos mesures sur le graphe page suivante (A vous de choisir l’échelle) :
- En abscisse : la tension aux bornes du moteur en volt.
- En ordonnée : la vitesse du moteur en tr/min,
Tracer la courbe : Vitesse moteur = f (Tension moteur).
Commenter votre tracé.
Mettre hors tension le générateur, puis ranger votre poste de travail.
Bouton poussoir :
Tension donnée par le
voltmètre:
Vitesse de rotation du
moteur (tr/min) :
appuyé U= N=
relâché U= N=
Bouton de prise
de mesure
Broche du moteur
Tachymètre
ft/min
Embout
d’entraînement

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Courbe : Vitesse moteur = f (Tension moteur).
- Quelle technique est utilisée pour réaliser la variation de vitesse du moteur ?
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- Suite à une simulation numérique de comportement du moteur, des résultats ont été relevés. Les
graphes ci-dessous montrent les signaux électriques obtenus aux bornes du moteur pour 2 vitesses
différentes.
- La valeur de la tension maximale aux bornes du moteur = 8 volts. Pour 2 vitesses différentes et à
l’aide du document sur le principe de la radiocommande, mesurer la durée de l’impulsion et la période
du signal. Calculer ensuite la tension moyenne obtenue aux bornes du moteur.
1ière vitesse :
Echelle :1 carreau = 2ms (milli seconde)
Umax = 8volts
Durée de l’impulsion = ………………………
Période du signal = ………………………
Calculer :
Umoy = ………………………………………………
2ème vitesse :
Echelle : 1 carreau = 2ms (milli seconde)
Umax = 8volts
Durée de l’impulsion = ………………………
Période du signal = ………………………
Calculer :
Umoy = ………………………………………………
Tension moteur (volt)
Vitesse moteur (tr/min)
Commentaires :
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Questionnement : « Comment éviter les problèmes de démarrage, le bruit et une mise en
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- Décrire en quelques lignes le principe de la variation de vitesse d’un moteur électrique à courant
continu :
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