Guide méthodologique des essais de systèmes

BTS ÉLECTROTECHNIQUE
GUIDE
MÉTHODOLOGIQUE
DES ESSAIS DE
SYSTÈMES
Année scolaire 2010-2011
875097289
Nom :
Prénom :
Sommaire
Organisation de l’EDS
Les Thèmes d’études
Déroulement d’un TP en EDS
Les Plannings
Annexes :

Représentation symbolique des appareils de mesure – NFC 03-208

Grille des critères d’évaluation
Année scolaire 2010-2011
875097289
Sommaire
1. Organisation des Essais de Systèmes
Organisation hebdomadaire
 Les étudiants sont accueillis en classe entière (groupe 1 et groupe 2) par deux professeurs
de spécialité différente (physique appliquée et génie éclectique).
Le planning annuel prévisionnel est le suivant :
Semaines
Séries
Séances
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1ère série
TP 1.1 à TP2.4
E
16
17
18
19
20
21
22
23
2ème série
TP3.1 à TP 4.4
P
E
E : Evaluation
24
25
26
27
28
29 30
31
E
E
E
P : Pause
 Les étudiants travaillent en binôme ou en trinôme.
 Les TP durent 4 heures
La correction - L’évaluation
Les étudiants devront remettre le compte-rendu du TP au plus tard à la séance
suivante.
Le professeur y apportera une correction.
 Evaluations ponctuelles (semaines 7,14, 17, 22, 28 et 32)
o Les étudiants présentent la correction du TP de leur choix
o La forme :
 exposé oral d’une durée de 20 minutes par trinôme
 compte-rendu (corrigé et augmenté) du TP présenté
o Le but : correction des TP, explication des phénomènes, préparation à la soutenance
orale,…
o Evaluation de l’exposé oral selon les critères définis (cf. grille de notation annexe)
o Evaluation du compte-rendu servant au support de l’évaluation orale selon les critères
définis (cf. grille de notation annexe).
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32
3ème série
TP5.1 à TP6.4
Organisation des Essais de Systèmes
E
2. Les thèmes d’études
TS1ET
1ère Série
2ème Série
TS2ET
3ème Série
Thème 1 : Mise en service d’un ouvrage, d’un système ou d’un équipement
Thème 2 : La Distribution de l’énergie électrique
Thème 3 : Comportement des charges mécaniques
Thème 4 : Les différents procédés de transformation de l’énergie électrique
Thème 5 : La réversibilité énergétique
Thème 6 : Dimensionnement énergétique dans les systèmes autonomes et embarqués
1ère Série
2ème Série
Thème 7 : La qualité de l’énergie électrique
Thème 8 : La gestion des coûts
Thème 9 : Asservissements et régulation
Thème 10 : Les équipements communicants
Les supports (systèmes) permettant de développer les thèmes d’études sont les suivants :
Robot de surfusion,
Convoyeur Zévatron,
Perceuse 3 axes, Centrale solaire,
Eolienne, Centrale Incendie, Maquette
SLT, Maquette Sélectivité,
Armoires de distribution des ateliers,
Système de malaxage Habilis,
Système Harmocem,
Enrouleur/Dérouleur,
Système Niveau/Débit,
Système régulation Température/Débit,.
Un système pour deux approches complémentaires et convergentes :
 L’approche du génie électrique est plus axée sur « à quelle fonction d’usage doit
répondre le système et quelle solution technique est la mieux adaptée ? »
 L’approche de sciences appliquées est plus axée sur « quelles lois de physique,
quelles transformations d’énergie ou de signaux permettent de comprendre et
d’améliorer le fonctionnement du système ? »
Les séances d’essai de systèmes permettent de mettre en cohérence :
 Les connaissances acquises par l’étudiant en sciences appliquées et en génie
électrique
 Les méthodes de travail appliquées en sciences appliquées et en génie
électrique.
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Les thèmes d’études
3. Le TP en Essais de Systèmes
3.1. La préparation
Elle consiste la plupart du temps à lire le sujet dans son intégralité, de manière à
l’appréhender dans les meilleures conditions possibles.
A la lecture, des difficultés se dévoilent, l’étudiant peut alors les surmonter plus sereinement
si la lecture a été faite en amont, chez soi.
Selon les TP, il pourra y avoir quelques questions préliminaires qui introduisent les activités
pratiques.
Quelques séquences de travail pourront également être préparées en amont.
Il est donc préférable que la préparation du TP soit faite chez soi, on privilégiera, lors de la
séance, les activités pratiques et la rédaction en concertation du compte rendu.
3.2. Les activités pratiques
3.2.1
Le mode opératoire
On doit y préciser les conditions d'utilisation des matériels, les précautions essentielles
de sécurité.
On doit répondre aux questions :
 Comment procéder ?
 Dans quel ordre chronologique?
 Quelles sont les variations des grandeurs à mesurer ?
 Quels sont les impératifs techniques à respecter: valeurs limites, positions des
organes de manœuvre et de réglage avant la mise en route, polarité des sources et
tensions d'alimentation, calibres des appareils de mesure...
3.2.2
Appareils et matériels
On doit désigner les appareils par leur fonction (ampèremètre, oscilloscope...) et non
pas par leur référence commerciale.
On pourra cependant ajouter à la dénomination, la référence commerciale…
Exemple :
« Pour cette mesure de tension, j’utilise un Oscilloscope Numérique Métrix
OX3220 »
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Le TP en Essais de Systèmes
Il est impératif de savoir:
 Justifier le choix de l'appareil.
 Justifier les calibres des appareils (multimètre, oscilloscope…).
3.2.3
Schémas de principe et de montage
Les schémas permettent de montrer précisément le raccordement des appareils de mesures
afin d’éviter des problèmes ultérieurs de branchements. Les schémas pourront être validés par
le professeur.
Quelques règles :


S'appliquer dans le graphisme, la présentation.
Respecter la symbolisation normalisée (cf. document technique Norme NF C 03-208).
3.2.4
Le montage d'essai
Câbler le montage.
Faire vérifier par le professeur avant la mise sous tension.
Prenez les mesures de protections adéquates (EPI, EPC, …)
3.2.5
Consignation des résultats :
Les résultats de vos activités seront consignés dans le compte-rendu du TP.
Caractéristiques ou tableau des relevés de mesures et calculs .
Les caractéristiques sont commentées (échelles réelles, valeurs significatives …).
Les grandeurs relevées (avec leur unité) sont consignées dans un tableau qui sera joint au
compte rendu.
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Le TP en Essais de Systèmes
3.3 Le compte rendu
Le compte-rendu est la synthèse du travail réalisé lors de la préparation et lors de
l’activité pratique.
On doit y trouver :









Le mode opératoire
Les calculs théoriques
Les schémas
Les justifications d’appareillage, de calibre
Les relevés
Les courbes commentées (titre, échelles réelles, valeurs caractéristiques, …)
L’analyse des résultats et leur interprétation
La critique des performances de l’appareillage
Les conclusions et remarques personnelles.
La conclusion est une étape importante de la rédaction du TP. Il ne suffit pas d'observer,
de constater des phénomènes; il faut les interpréter, les expliquer, les justifier par un retour à la
théorie, à l'exploitation des formules de base.
Remarques:
Le compte rendu n'est pas une dissertation. On doit y trouver l'essentiel afin que sa
lecture soit rapide et qu'aucune ambiguïté n'y subsiste. Il faut présenter un travail personnel.
« Un compte-rendu de bonne qualité doit permettre à un profane, de reproduire le TP sans
aucune difficulté… »
Fréquence rédactionnelle :
Le compte-rendu est à remettre au plus tard au début de la séance suivante au professeur.
Aucun étudiant ne pourra aborder un essai de système sans avoir restitué un rapport sur l’essai
précédent.
En cas d’absence d’un rapport, l’étudiant sera invité à en élaborer la rédaction sur le temps de
l’essai de système.
Le professeur y apportera les corrections nécessaires.
A chaque séance d’évaluation, les étudiants devront prendre en considération les corrections du
professeur. Ainsi, le compte-rendu du TP corrigé servira de support à la présentation orale.
Le professeur évaluera la capacité de l’élève à rédiger un document de synthèse selon les
critères définis ci-dessous (annexe 2). Tout compte-rendu fera l’objet d’une note.
Retrouvez les sujets de TP, les documentations techniques, sur le serveur du lycée
(S:\BTSET\EDS Etudiants\Serveur EDS) et sur le site :
http:// www.physique-appliquee-renaudeau.net/
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Le TP en Essais de Systèmes
1ÈRE ROTATION ESSAIS DE SYSTEMES – TS1ET – 2010/2011
GR 8
GR 7
30/09/2010
07/10/2010
14/10/2010 21/10/2010
04/11/2010 18/11/2010
TP1.1
TP2.1
TP1.2
TP2.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP2.1
TP1.2
TP2.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP1.2
TP2.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP2.1
TP2.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP2.1
TP1.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP1.2
TP2.2
TP2.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP2.1
TP1.2
TP2.2
TP1.3
TP1.4
TP2.4
TP1.1
TP2.1
TP1.2
TP2.2
TP1.3
TP2.3
TP2.4
TP1.1
TP2.1
TP1.2
TP1.3
TP2.3
TP1.4
Thème 1 : Mise en service
 TP1.1 : Mise en service d’un robot de surfusion
 TP1.2 : Mise en service d’un convoyeur
 TP1.3 : Mise en service d’une perceuse 3 axes
 TP1.4 : Mise en service d’un système de distribution d’eau
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TP2.2
Evaluation
Étudiant n° :
16/09/2010 23/09/2010
TP2.1
Vacances de Toussaint
GR 6
GR 5
GR 4
GR 3
GR 2
GR 1
09/09/2010
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Thème 2 : Distribution de l’énergie électrique
 TP2.1 : Sélectivité des protections
 TP2.2 : Distribution électrique d’un atelier
 TP2.3 : Distribution électrique d’une salle
 TP2.4 : Distribution électrique et Mise en service sur un Malaxeur
Les Plannings
GR 8
GR 7
GR 6
TP3.1
09/12/2010
16/12/2010
06/01/2011
TP4.1
TP3.2
TP4.1
TP3.2
TP3.2
20/01/2011
27/01/2011
03/02/2011
10/02/2011
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP3.4
TP6.2
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP3.4
TP6.2
TP3.1
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP3.4
TP6.2
TP3.1
TP4.1
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP3.4
TP6.2
TP3.1
TP4.1
TP3.2
TP3.3
TP4.4
TP3.1
TP4.1
TP3.2
TP4.3
TP4.4
TP3.4
TP6.2
TP3.1
TP4.1
TP3.2
TP4.3
TP3.3
TP3.4
TP6.2
TP3.1
TP4.1
TP3.2
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP6.2
TP3.1
TP4.1
TP3.2
TP4.3
TP3.3
TP4.4
TP3.4
TP3.4
Thème 3 : Comportement des charges mécaniques
 TP3.1 : Perceuse 3 axes
 TP3.2 : Moteur AXEM
 TP3.3 : Enrouleur/Dérouleur
 TP3.4 : Zévatron
TP6.2
13/01/2011
Thème 4 : Les différents procédés de transformation de
l’énergie électrique
 TP4.1 : Chauffage d’un bain (robot de surfusion)
 TP4.3 : Pile à combustible
 TP4.4 : Sources d’éclairage
Thème 6 : Dimensionnement énergétique dans les systèmes autonomes et embarqués

TP6.2 : Mode de production de l’énergie électrique (centrale solaire, éolienne)
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Les Plannings
17/02/2011
Évaluation
02/12/2010
Évaluation
25/11/2010
Vacances de Noël
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Évaluation
Étudiant n° :
GR 5
GR 4
GR 3
GR 2
GR 1
2EME ROTATION ESSAIS DE SYSTEMES – TS1ET – 2010/2011
GR 8
GR 7
GR 6
24/03/2011
31/03/2011
07/04/2011
TP5.3
TP5.1
TP6.1
TP5.2
TP6.4
TP6.1
TP5.2
TP5.4
TP5.2
21/04/2011
12/05/2011
19/05/2011
TP6.3
TP4.2
TP6.4
TP5.4
TP6.3
TP5.3
TP5.1
TP5.4
TP4.2
TP6.3
TP5.3
TP6.4
TP6.1
TP4.2
TP5.1
TP6.3
TP5.3
TP6.4
TP5.4
TP5.2
TP5.1
TP6.1
TP5.3
TP6.4
TP5.4
TP4.2
TP6.1
TP5.2
TP6.1
TP6.4
TP5.4
TP4.2
TP5.1
TP5.3
TP5.2
TP6.3
TP5.2
TP5.4
TP4.2
TP5.1
TP6.1
TP6.4
TP6.3
TP5.3
TP6.3
TP4.2
TP5.1
TP6.1
TP5.2
TP5.4
TP5.3
TP6.4
TP4.2
TP5.1
Thème 4 : Les différents procédés de transformation de
l’énergie électrique
 TP4.2 : Centrale solaire
Thème 5 : La réversibilité énergétique
 TP5.1 : Enrouleur/dérouleur.
 TP5.2 : Robot de surfusion + atv66.
 TP5.3 : Variateur DMV242.
 TP5.4 : P.A.C
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14/04/2011
TP6.3
Thème 6 : Dimensionnement énergétique dans les
systèmes autonomes et embarqués
 TP6.1 : Installation solaire d’un particulier.
 TP6.3 : ASI Habilis – onduleur.
 TP6.4 : KART électrique.
Les Plannings
26/05/2011
Évaluation
17/03/2011
Vacances de Printemps
24/02/2011
Évaluation
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Vacances d’hiver
Étudiant n° :
GR 5
GR 4
GR 3
GR 2
GR 1
3EME ROTATION ESSAIS DE SYSTEMES – TS1ET – 2010/2011
Représentation symbolique des appareils de mesure – NFC 03-208
Fonction
Symbolisation
Remarques
Ya
Oscilloscope de classe I.
Visualiser une
tension
Convertir un
courant en
tension
Pince ampère métrique à sortie analogique
I
50 mV/A
U
Pince ampère métrique à effet Hall et sortie
analogique.
Convertir un
courant en
tension
I
50 mV/A
U
Assurer une
isolation
galvanique
Ici apparaît le symbole du capteur à effet
Hall
La majorité des sondes différentielles sont
équipées d’une possible atténuation
1/200
Atténuer une
tension
Cas où seule la fonction atténuation est
exploitée sur les sondes différentielles
I
200
Mesurer une
puissance
W
Mesurer un
courant
A
Mesurer une
tension
V
Pour les appareils multifonctions, seule la
fonction exploitée est importante.
Exemple : Pince MX200
Exemples :
I
Visualisation
d’un
courant sur oscilloscope
à laide d’une pince
ampère métrique
U
I
U
YA
50 mV/A
1/200
Visualisation d’une tension
sur
oscilloscope,
avec
isolement galvanique par
rapport
au
réseau
et
atténuation du signal 1/200
YA
Année scolaire 2010-2011
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Annexe 1 : Représentation de l’appareillage de mesures
Fiche d’évaluation de l’épreuve orale d’Essais De Systèmes
DOSSIER (Compte-rendu de TP)
Total :
53
Evaluation
C32 - Interpréter la demande du client
Le but du TP clairement identifié
Un synoptique ou un croquis du projet a été clairement représenté
Les explications données sont claires, les commentaires permettent une compréhension aisée de la demande
NOTE / 10
C10 - Réaliser les représentations graphiques nécessaires
Les symboles utilisés dans les représentations graphiques sont conformes aux normes en vigueur
Les schémas électriques réalisés sont fonctionnels
NOTE / 5
C19 - Identifier les paramètres de réglage
Les paramètres à régler sur les appareils par le technicien sont définis
Les paramètres de mise au point du système sont définis
L’influence des paramètres sur le système est déterminée
NOTE / 11
C17 - Mettre en œuvre des moyens de mesurage
Le choix des grandeurs à mesurer est approprié au fonctionnement à valider
Le matériel choisi pour faire les mesures est adapté
Les mesures sont faites en toute sécurité
Le réglage des appareils est adapté aux grandeurs à mesurer
NOTE / 5
C18 - Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d'essais
Les résultats sont correctement commentés
L’analyse des résultats de mesures permet de valider ou invalider un fonctionnement
L’influence des paramètres est démontrée
NOTE / 5
C14 - Analyser les causes de dysfonctionnement
Le mauvais fonctionnement d’un ensemble est expliqué et justifié
Les imperfections de fonctionnement sont analysées
NOTE / 5
C09 - Elaborer les dossiers techniques
Le dossier est bien organisé et permet une recherche aisée de l'information
Le dossier contient toutes les informations nécessaires à la compréhension, à la mise en service et à la maintenance du
système
Les informations sont compréhensibles et présentées dans un langage compatible avec les utilisateurs
ORAL
C07 - Argumenter sur la solution technique retenue
NOTE / 12
Total : 48
Les choix réalisés sont clairement développés et justifiés
La mise en service et le fonctionnement du système sont expliqués
Les caractéristiques finales obtenues sont présentées et s’appuient sur des essais
Les différences éventuelles par rapport au cahier des charges sont expliquées
Les réponses aux questions sont claires et en rapport avec la demande
NOTE / 30
C16 - Élaborer un support de formation
Le discours est audible et dans un langage approprié
Un plan de l’exposé est présenté et respecté
Le comportement est respectueux de l’auditoire et le tient en attention
Les supports audiovisuels sont de qualité et utilisés à bon escient
NOTE / 18
Année scolaire 2010-2011
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Annexe 2 : Critères de l’évaluation