DOSEUR - MAXEUR AUTOMATIQUE

TGE
E.S.T.I.
ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z 1/7
ETUDE THEORIQUE N°7
Lycée Louis Marchal MOLSHEIM
ETUDE DE L’ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z
L’entraînement du chariot du sous-système de l’axe Z (TRANSSTOCKEUR) est réalisé par une machine à
courant continu solidaire de celui-ci. La chaîne cinématique est représentée ci-dessous :
Les mesures réalisables sur le sous-système sont les suivantes :
 NMCC : vitesse de rotation de la MCC (UNmcc=10V pour 3000tr/min ),
 Uc : tension de consigne du variateur,
 UMCC : tension d’alimentation de la MCC,
 IMCC : intensité du courant absorbé par la MCC (UImcc=5V pour 20A)
Rq : - les valeurs de tension et courant sont moyennes si le filtre est actif, sinon on dispose de
valeurs instantanées.
- on prendra g=10m/s²
On rappelle les données suivantes :
Caractéristiques d’une MCC à aimant permanent (flux constant) en régime continu
Bilan des puissances d’une MCC à aimant permanent
Pabs
= U x I
Pem
= Cem x 
= E x I
Put
= Cu x 
Pjinduit = RI²
Pméca
Pfer
U
RI
E
I
E = K x 
Cem = KT x Imoyen
Crémaillère
Roue dentée ( 55mm )
Réducteur 1/16
Machine à courant continu RX320ER1307
Chariot supportant une charge de 0 à 20kg
(la masse du chariot à vide et du moteur est
de 26kg)
45cm

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ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z 2/7
NOM :
Lycée Louis Marchal MOLSHEIM
A/ ETUDE DE LA MACHINE A COURANT CONTINU
Les mesures suivantes (avec filtre actif) ont été réalisées lors de la montée du chariot (à vide) en vitesse
stabilisée :
 UNmcc=3,8V,
 UMCC=19,8V,
 UImcc=1,07V.
A1/ COMPLETER les schémas ci-dessous et ETABLIR les expressions de U=f(E, R, I).
A2/ DETERMINER la valeur de K à l’aide des valeurs de N, U et I relevés lors de la vitesse stabilisée en
montée (tenir compte de la valeur de la résistance d’induit fournie sur le document constructeur de la MCC).
A3/ COMPARER à la valeur de KT fournie par le constructeur sur le document constructeur de la MCC
sachant que KT = K.
U
E
U =
MOTEUR
A COURANT
CONTINU
U
E
U =
GENERATRICE
A COURANT
CONTINU

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ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z 3/7
NOM :
Lycée Louis Marchal MOLSHEIM
A4/ RETROUVER la valeur de K à partir de la valeur de KE fournie par le constructeur sur le document
constructeur de la MCC.
B/ ETUDE ENERGETIQUE
On désire étudier le comportement de la MCC lorsque le chariot est constitué de 20kg de masse
additionnelle et pour une vitesse de la MCC de 3000tr/min (conditions maximales de fonctionnement).
B1/ DETERMINER V=f(NMCC) la valeur de la vitesse linéaire du chariot (V en m/s) en fonction de la valeur de
la vitesse de rotation de la MCC (NMCC en tr/min). EN DEDUIRE la vitesse maximale de déplacement linéaire
du chariot (NMCC maximale = 3000tr/min).
B2/ FOURNIR l’équation Cu=f(M) du couple que doit fournir la MCC (Cu) pour lever le chariot de masse M
(M = masse du chariot à vide + masse additionnelle) en tenant compte des rendements indiqués ci-dessous.
EN DEDUIRE la valeur de Cu lorsque le chariot est constitué de 20kg de masse additionnelle (charge
maximale).
Cs
Cu
red = 75%
crem = 85%

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ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z 4/7
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B3/ COMPLETER, à l’aide des résultats précédents notamment, le tableau ci-dessous correspondant aux
conditions maximales de fonctionnement en vitesse stabilisée (chariot constitué de 20kg de masse
additionnelle et vitesse de la MCC de 3000tr/min ). FOURNIR le détail des calculs dans ce tableau.
NMCC = 3000tr/min
UMCC (V)
50,5V
I MCC (A)
8,3A
Fchariot (N)
Vchariot
(m/s)
Cu (Nm)
MCC
(rad/s)
Pabs
MCC
Putile
MCC
Pméca
chariot
global
red+crém

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ENTRAINEMENT DU CHARIOT DE L’AXE Z 5/7
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C/ ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE
L’oscillogramme de la mesure de NMCC(t) et IMCC(t) pour un cycle de montée et descente ( avec vitesse
maximale, temps d’accélération maximal et aucune masse additionnelle) est fourni ci-dessous :
C1/ PLACER sur cet oscillogramme les zones de fonctionnement suivant du moteur :
 1 : Accélération en montée,
 2 :Vitesse stabilisée en montée,
 3 : Décélération en montée,
 4 : Accélération en descente,
 5 : Vitesse stabilisée en descente,
 6 : Décélération en descente.
C2/ COMPLETER à l’aide du relevé le tableau suivant:
Couple moteur
à l’accélération
en montée
Couple moteur
en vitesse stabilisée
en montée
Couple moteur
à la décélération
en montée
Vmax
tacc mini
0 kg
2,2 Nm
0,7 Nm
-2,2 Nm
Vmax
tacc maxi
0 kg
Vmax
tacc maxi
10 kg
1,3 Nm
0,93 Nm
0,5 Nm
Vmax
tacc maxi
20 kg
1,5 Nm
1,16 Nm
0,62 Nm
Base de temps : 500ms/div.
CH1 : 5V / div.
CH2 : 0,5V / div.