sujet trottinette pratique

Objectif de la séance : Vérifier les caractéristiques du système embarqué
« TROTINETTE ELECTRIQUE / PANNEAUX PHOTOVOLTAIQUE »
Fonction 5: Essai - Mise en service - Contrôle
T5.3 : Réaliser les essais et les mesures nécessaires à la qualification d’un équipement.
C01 Analyser un dossier
C04 Rédiger un document de synthèse
C06 Respecter une procédure
C17 Mettre en œuvre des moyens de mesurage
C18 Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d'essais
C19 Identifier les paramètres de réglage
C20 Régler les paramètres
Données Indicateurs de performance
Dossier technique de réalisation
Manuels techniques des constructeurs
Les règles de sécurité sont respectées
Les mesures sont judicieuses et adaptées
Les réglages effectués corrigent les non conformités
Résumé : Ce système permet d’aborder certaines notions d’échange énergie, de pertes,
de dimensionnement de la motorisation.
Cheminement de l’étude :
 Analyse du système à partir de la documentation fournie.
 Relever les dimensions électrique et mécanique de cette trottinette électrique.
 Mesure de la puissance consommée par le système.
 Relevé de l’évolution de l’effort sur la roue motrice.
 Etude du convertisseur associé à la motorisation.
Essai de système Technicien Supérieur Electrotechnique 1
ère
année
Titre : système embarqué – étude de la motorisation
Système : trottinette électrique.
Lieu d’activité : Laboratoire d’essais des systèmes.
Temps prévu : 2 Heures
Temps passé :
Nom :
………………………………
Prénom :………………………………
……….

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Essai de système Technicien Supérieur Electrotechnique 1
ère
année
Système
: trottinette électrique
1. LE SYSTEME
Le système est constitué d’un véhicule électrique (trottinette) à motorisation continu dont la
fonction est d’assurer confortablement le déplacement d’un enfant de six à douze ans.
L’énergie nécessaire au déplacement du véhicule est fournie par deux batteries
d’accumulateurs au plomb et est modulée par un convertisseur « DC – DC » afin d’assurer un
déplacement à vitesse variable.
La recharge en énergie des batteries est réalisée par une source solaire constituée de deux
panneaux photovoltaïques via un régulateur assurant la protection des batteries.
Pour des raisons de sécurité et de commodité de mesures, la charge sera simulée par un
réglage de la force s’exerçant sur la roue motrice arrière de la trottinette dont l’intensité sera
donnée par une jauge de contrainte extensométrique.
Le Véhicule

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ère
année
Système
: trottinette électrique
La motorisation
Vue éclatée

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Essai de système Technicien Supérieur Electrotechnique 1
ère
année
Système
: trottinette électrique
ETUDE ENERGETIQUE.
La distribution d’énergie réclamée par notre système est représentée par le synoptique ci-
dessous.
2. ETUDE GENERALE DE LA TROTTINETTE ELECTRIQUE
2.1 justification des énergies rencontrer sur le système (C01 - C04)
- Citer les différents types d’énergie que l’on rencontre dans le système.
- Citer les différentes transformations d’énergie effectuées dans le système et préciser
par quel organe elles sont effectuées. On expliquera succinctement les lois et principes
physiques mis en œuvre dans ces organes.
Etude énergétique du véhicule.
2.2 Etude de la partie mécanique. (C06 – C17- C18 – C19)
La charge du moteur de la trottinette est constituée d’un réducteur à courroie crantée et de la
partie mécanique du véhicule chargée par l’enfant. La roue avant de la trottinette est bridée
sur un socle et la roue arrière en polypropylène repose sur deux rouleaux en aluminium
montés sur deux axes fixés au socle. Un système vis-écrou appuyant sur l’arbre de la roue
arrière permet de simuler la charge de l’enfant sur la trottinette.
Une jauge de contrainte permet de mesurer l’effort exercé sur l’arbre moteur du véhicule.
Panneaux
solaires
photovoltaïques Régulateur
Batteries
Motorisation Charge
Convertisseur
DC - DC
Trottinette

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Essai de système Technicien Supérieur Electrotechnique 1
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année
Système
: trottinette électrique
2.2.A Etude du réducteur à courroie.
2.2.A.1> Mesurer au pied à coulisse les diamètres :
 du pignon primaire : D
p
 du pignon secondaire : D
s
 de la roue : D
r
2.2.A.2> Calculer le rapport de transmission du réducteur : r =
r
m
Ω
Ω
Notations : Ω
m
vitesse de rotation du moteur et Ω
r
vitesse de rotation de la roue.
2.2A.3> Pour quelle raison peut-on admettre que le rendement du réducteur η
r
est unitaire ?
2.2.B Etude de la charge.
2.2.B.1> Pour une vitesse V de déplacement fictif du véhicule, exprimer la puissance
mécanique P
m
réclamée par la charge de masse totale M
t
.
Notations : on appelle M
0
la masse du véhicule et M
e
la masse de l’enfant, on suppose que
ces masses reposent sur l’essieu arrière.
Rappel : la force de résistance au roulement F
R
=
N
r
F
D.
2
δ
où F
N
représente la réaction du
support au point d’appui, δ le coefficient de résistance au roulement exprimé en
mm (pour notre cas δ = 2 mm).
Le réducteur
à courroie crantée
Le réducteur
à courroie crantée
Pignon
primaire
Pignon
secondaire
Roue motrice
arrière
Moteur