Cours I -situation probleme








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L.Ibno yassamine

SCIENCES DE L’INGENIEUR - chaîne d’énergie-

2013/2014

Classe:TCT

CONVERTIR L'ENERGIE

Cours




I -SITUATION PROBLEME :

En observant le fonctionnement de l’œuvre portail automatique on peut constater que le mouvement du portail est généré par la tige qui se déplace en ………………... ……. Ce déplacement est rendu possible grâce à des organes mécaniques. Et on a vu que l’ouvre portail est alimenté par l’énergie électrique. Alors quels sont les organes qui ont le rôle de convertir cette énergie électrique reçue du ………………………. en énergie mécanique ? Quels sont les organes qui jouent le rôle d’adaptation de type d’énergie à nos exigences ? Dans ce qui suit, nous tentons de répondre à ces questions.


II- SITUATION DANS LA CHAINE D’ENERGIE :



III- CONVERTIR L’ENERGIE
La mise en mouvement des éléments l’ouvre portail est réalisée grâce à l’énergie distribuée par les ………………….. Cette énergie n’est pas utilisable directement. Elle doit être adaptée et …………… par des constituants spécialisés appelés ………………...
  1. R
    ………………………… ………..

    ôle d'un actionneur :




Les actionneurs assurent la ………………. des énergies disponibles (électrique ou pneumatique) en énergie utilisable par le système afin …………………………………….

Le plus souvent, les actionneurs convertissent l’énergie en énergie de type …………... qui assure des mouvements de rotation (tels ………………………………..) ou de translation (tels les ……………………….).


Energie mécanique de sortie

Exemple d’actionneur

……………………………………………………



………….…………



……………………………………………………



……………………..


  1. Les principaux actionneurs électriques : les moteurs électriques :

2.1- Modèle Fonctionnel :






2.2- Architecture :




2.3- Principe de fonctionnement :


En général un moteur électrique est constitué d’un ……………. (partir fixe) et d’un………………. lié à ……………………… (partie mobile).

Le passage du courant électrique dans le moteur crée ………………………….. dans le stator et le rotor, qui provoquent la rotation du rotor.

2.4- Principaux types :



Type de moteur

Exemples d’utilisation

Symbole



……………………………….

ils sont alimentés par une source de courant alternatif

  • Moteur asynchrone monophasé (220 V)

  • Moteur asynchrone triphasé (380 V)

Très courants dans l’industrie car ils fournissent des puissances élevées :

mouvement des tapis, machines-outils…






……………………………….

ils sont alimentés par une source de courant continu (ex : courant fourni par une pile électrique).


Pour de faibles puissances :

Jouets, automobiles (lève-vitres, démarreur)…






………………………………..

ils sont alimentés par une source de courant continu et fournissent une énergie mécanique de rotation discontinue

Micro-informatique, imprimantes, tables traçantes…



2.5 Rendement du moteur


a- Puissance absorbée Pa en ( watts):

On peut définir la puissance absorbée d’un moteur par la relation suivante :


avec U : la valeur moyenne en volts ( V )

I  : la valeur moyenne de l’intensité du courant en Ampère ( A )

b- la puissance utile Pu en (watts) :

avec Cm : couple utile sur l’arbre en ( N.m )

ωm : vitesse angulaire en ( rad / s )

c- Rendement d’un moteur ( η ) :

3- Les principaux actionneurs pneumatiques : les vérins

3.1- Modèle Fonctionnel :






    1. Architecture :



Un vérin permet de …………………. l’énergie pneumatique (air comprimé) fournie par un …………………, afin de produire ……………………………………………. du piston. On distingue :





……………………………………………. :



……………………………………………. :



Les 2 chambres peuvent être alimentées séparément en air comprimé. Lorsqu’une chambre est alimentée, l’autre est mise à l’atmosphère

seule une chambre peut être alimentés en air comprimé, le retour en position initiale est assuré par un ressort de rappel suite à la mise à l’atmosphère de la chambre arrière.




3.3- Caractéristiques et effort axial exercé :


Principales caractéristiques d’entrée


  • ………………………………… 

  • …………………………………..

  • …………………………………. 


Exemple : Calcul de l’effort axial en sortie de tige



………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.4- Exercice d’application :

Calculer la force dans le cas ou le piston sort et dans le cas ou le piston entre


On donne P = 1bar diamètre du piston est D = 200mm et le diamètre de la tige est d = 40mm





Conclusion :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Quand le vérin pousse la tige

Quand le vérin tire la tige

……………………………………………………..

……………………………………………………..

……………………………………………………..


……………………………………………………...

……………………………………………………..

……………………………………………………...


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