d'une motorisation électrique Démarche d'étude d'une motorisation électrique Auteur : Bernard SCHNOERING juillet 19.

Avertissement Le présent diaporama pose les bases d’étude d’une motorisation électrique. Les différentes notions abordées seront illustrées par une mise en œuvre durant les séances de cours. Ainsi, ces notions prendront vie à travers le vécu des étudiants qui viendront enrichir le présent travail. Sommaire

Sommaire Introduction Approche fonctionnelle Prédétermination Caractéristiques mécaniques Choix des constituants Solution constructive Source

Processus de création Idée Besoin Forme Synergie des 3 de conception défini un Besoin engendre une Forme Sommaire Suivant

Motorisation électrique Système avec Motorisation électrique Unité de traitement Pré Actionneur Dialogue H/M Actionneur Partie Opérative Com. Capteur Sommaire Suivant

Partie opérative La partie opérative remplit une fonction, agissant sur une matière d’œuvre. . L’étude mécanique de la partie opérative permet définir les caractéristiques : Statique : force, couple Cinématique : vitesse, accélération Dynamique : inertie, transitoire Énergétique : puissance, énergie cinétique Schéma des liaisons Sommaire Suivant

Actionneur électrique Moteurs Asynchrone : réseau triphasé, monophasé ou variateur de fréquence Synchrone – brushless : variateur de fréquence Linéaire : réseau triphasé Courant continu : alimentation continu Pas-à-pas : impulsions de courant continu Sommaire Suivant

Pré-actionneur Contacteur : démarrage direct Variateur moteur alternatif : redresseur – filtrage - onduleur Variateur moteur courant continu : hacheur, redressement commandé Contrôleur : commande pas-à-pas Sommaire Suivant

Capteur Détecteurs : Codeurs : incrémental, absolu Mécanique : fin de course Photo-électrique : proximité, réflexe, barrage Inductif Capacitif Codeurs : incrémental, absolu Génératrice tachymétrique Sommaire

Support technologique Actigramme Contraintes Matière d’Oeuvre Fonction exprimée par un Verbe à l’infinitif Matière d’Oeuvre + Valeur Ajoutée Frontière Support technologique Sommaire Suivant

Formalisme Matière d’oeuvre : ce sur quoi agit la fonction. Matière Énergie Information Valeur ajoutée : c’est la raison d’être de la fonction. Contraintes : conditionnent l’exécution de la fonction. Frontière : délimite le champ d’action de la fonction. Sommaire Suivant

Architecture générique Moduler Transformer Adapter Transformer Variateur Moteur Réducteur Rotation/linéaire U : tension f : fréquence Type : triphasé, monophasé U : tension I : intensité Pabs : puissance absorbée T : couple N : fréquence de rotation (tr/min) Pu : puissance utile T : couple N : fréquence de rotation (tr/min) Pu : puissance utile F : force v : vitesse (m/s) Pu : puissance utile Chaque grandeur physique générique est encore spécifiée : Inominal, Idémarrage … Sommaire Suivant

Approche fonctionnelle Établir la fonction globale du système en explicitant la frontière : pour situer le contexte Établir l’analyse fonctionnelle de la partie motorisation électrique du système allant de la partie opérative au réseau électrique : définir toutes les grandeurs physiques en bleu : les valeurs connues en rouge : les valeurs à déterminer, à rechercher Sommaire

Chaîne des liaisons En complément de l’approche fonctionnelle Sommaire Suivant

Prédétermination A partir des notions de mécanique : Quelques relations génériques : Puissance mécanique : P=F*v=T*Ω Puissance électrique triphasé : P=√3*U*I*cosφ Couple : T=F*R Rendement : η=Psortie/Pentrée Ω=2π*N/60 P.F.D en rotation : ∑Text=J*dΩ/dt P.F.D en translation : ∑Fext=M*a etc. Établir l’analyse fonctionnelle de la partie motorisation électrique du système allant de la partie opérative au réseau électrique : définir toutes les grandeurs physiques en bleu : les valeurs connues en rouge : les valeurs à déterminer, à rechercher Sommaire

Couple résistant Sommaire Suivant

Caractéristique MAS Sommaire Suivant

Caractéristique MAS + Var Sommaire Suivant

Caractéristique Brushless Sommaire Suivant

Caractéristique MCC Sommaire Suivant

Caractéristique Pas-à-pas Sommaire Suivant

Point de fonctionnement Point de fonctionnement nominal Point de fonctionnement de l’application Tr Sommaire

Organigramme de questionnement NON Mouvement de rotation Mouvement de translation OUI OUI Vis - Écrou Réducteur Référence constructeur OUI etc Sommaire Suivant

Tableau de choix Pour déboucher sur le bon de commande : Critères de choix Cahier des charges Doc. Constructeur Décision - Référence Pu 3440 W 4 kW LSES 112 MU Leroy Somer Etc. Pour déboucher sur le bon de commande : Désignation Quantité Ref. Constructeur PU HT Ptotal HT Moteur asynchrone LSES 112 MU 1 5226304 Etc. Sommaire

Solution constructive Croquis à main levée 2D ou 3D Modèle volumique avec Pro Engineer L a motorisation électrique est intégrée dans la conception dès le démarrage du projet. Sommaire

Sources Mémotech Électrotechnique (7e Édition Casteilla) Couple résistant : page 322 Caractéristique Moteur Brushless : page 390 Caractéristique Motovariateur Asynchrone : page 397 Caractéristique Moteur Pas-à-pas : page 409 Caractéristique Moteur Courant Continu faible puissance : page 411 Guide pratique de l’Électrotechnique (Édition 2008-2009 Hachette Technique) Caractéristiques Moteur Asynchrone : page 162 Guide de mécanique (Nathan 2004) Les liaisons : page 115 et 116 Sommaire