SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 BTS ELECTROTECHNIQUE Les essais de systèmes SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 Quoi de neuf sur le fond ? L’importance des fonctions non spécifiques à l’électrotechnique (conduite de projet, gestion des coûts, …) La dominante environnement dans laquelle baignent toutes les disciplines techniques La transdisciplinarité effective, essentiellement entre génie électrique, physique appliquée et construction mécanique qui mènent à développer davantage l’autonomie, l’esprit critique et l’esprit d’initiative des étudiants. SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 Objectifs des essais de systèmes Favoriser l’esprit d’initiative des étudiants Développer leur esprit critique vis à vis des solutions étudiées Mettre en cohérence les enseignements de génie électrique, de sciences appliquées et de construction mécanique sur des systèmes représentatifs du domaine de l’électrotechnique SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 Deux approches complémentaires Système technique Approche sciences appliquées lois de la physique transformations d’énergie transformations d’informations Approche génie électrique et construction mécanique fonction d’usage solution technique efficacité énergétique SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Une action simultanée … Des essais de systèmes pour toute la classe En même temps Dans un même lieu Encadré simultanément par 2 enseignants 1 de Génie électrique 1 de Physique appliquée De poids comparable Même quantité de GE et de SA sur l’année Sans qu’ils ne soient dissociés SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 … du début à la fin Les énoncés d’essais de systèmes Rédigés en concertation par les deux enseignants A partir d’une situation-problème posée par les deux enseignants Les séances d’essais de systèmes Animées conjointement et simultanément par les deux enseignants L’exécution des essais est conduite sous la responsabilité d’un unique enseignant pour un groupe. Des groupes sont constitués dès lors que l’effectif de la division est supérieur à 15 élèves L’évaluation: comment ? SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

L’approche sciences appliquées «  Quelles lois de la physique, quelles transformations d’énergie ou de signaux permettent de comprendre et d’améliorer le fonctionnement du système ?». SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

L’approche génie électrique et construction mécanique « A quelle fonction d’usage doit répondre le système, quelle solution technique est la mieux adaptée, et avec quelle efficacité énergétique? » SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Organisation présentée à Paris fin mai 10 thèmes d’étude Traités sur différents systèmes Pour maîtriser les fondements GE Système 1 SA Synthèse Thème N°1 GE Système 2 SA GE Système 3 SA GE Système 4 SA GE Système 2 SA Synthèse Thème N°2 GE Système 3 SA GE Système 4 SA GE Système 5 SA SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 Thèmes 1 Mise en service d’un système d’un ouvrage ou d’un équipement 2 La distribution de l’énergie électrique 3 Comportement des charges mécaniques 4 Les différents procédés de transformation de l’énergie 5 La réversibilité énergétique 6 Dimensionnement énergétique dans les systèmes autonomes et embarqués 7 La qualité de l’énergie électrique 8 La gestion des coûts 9 Asservissement et régulation 10 Les équipements communicants 1ère année 2ème année SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Organisation de la 1ère année septembre juin S1 à S5 S6 à S10 S11 à S15 S16 à S20 S21 à S25 S26 à S30 5 séances de 4 heures par thème Thème N°1 Thème N°2 Thème N°3 Thème N°4 Thème N°5 Thème N°6 Groupe 1 Thème N°2 Thème N°1 Thème N°4 Thème N°3 Thème N°6 Thème N°5 Groupe 2 Mise en service d’un système d’un ouvrage ou d’un équipement - La distribution de l’énergie électrique Comportement des charges mécaniques - Les différents procédés de transformation de l’énergie La réversibilité énergétique - Dimensionnement énergétique dans les systèmes autonomes et embarqués SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Organisation de la 2ème année septembre décembre janvier juin S1 à S2 S3 à S4 S5 à S8 S9 à S12 S13 à S28 2 séances de 6 heures par thème 4 séances de 6 heures par thème Thème N°7 Thème N°8 Thème N°9 Thème N°10 projet Groupe 1 Stage technicien Thème N°8 Thème N°7 Thème N°10 Thème N°9 Groupe 2 - La qualité de l’énergie électrique - La gestion des coûts - Asservissement et régulation - Les équipements communicants SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Exemples d’objectifs du thème N°3 Comportement des charges mécaniques Identifier les principales charges mécaniques et la loi de la physique du mobile Représenter une chaîne cinématique Définir les lois d’une charge mécanique (couple résistant) Déterminer un point de fonctionnement Justifier le dimensionnement d’une motorisation Déterminer un rendement mécanique Définir un mode de démarrage Prévoir l’influence d’une charge sur un ensemble motovariateur SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Exemple de plan de travail pour les sujets d’essais de systèmes Analyse des enjeux qui contraignent le procédé étudié Mise en place des lois physiques qui régissent le procédé Elaboration d’un modèle faisant apparaître les interactions entre les grandeurs physiques Mesures sur le système Etude de la solution technique mise en oeuvre Comparaison entre le comportement réel et la prédétermination Réponse donnée par la solution technique employée vis-à-vis des enjeux SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Autre organisation: semestre 1 de première année 2 thèmes d’étude traités chacun sur 6 systèmes sur une durée de 16 semaines Système 1 Système 2 Thème N°1 Oral Synthèse Evaluation Système 3 Système 4 Système 5 Système 6 Système 7 Système 8 Oral Synthèse Evaluation Thème N°2 Système 9 Système 10 Système 11 Système 12 SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006 Thèmes 1 Identification des constituants d’un système 2 Prise en main d’un automatisme (GEMMA, GRAFCET…) 3 Mise en oeuvre des démarreurs et variateurs 4 Programmation d’un automate Dialogue homme-machine 1ère année 2ème année 5 Régulation,… 6 Qualité de l’énergie,… SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Organisation de la 1ère année septembre juin S1 à S8 S9 à S16 S17 à S24 S25 à S32 8 séances de 4 heures par thème, dont 6 séances de TP Thème N°1 Thème N°2 Thème N°3 Thème N°4 Groupe 1 Thème N°2 Thème N°1 Thème N°4 Thème N°3 Groupe 2 SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Organisation de la 2ème année septembre décembre janvier juin S1 à S6 S7 à S12 S13 à S28 6 séances de 6 heures par thème Travail sur projet pendant les 6h d’EST Thème N°5 Thème N°6 projet Groupe 1 Stage technicien Thème N°6 Thème N°5 Groupe 2 SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006

Exemples d’objectifs du thème N°1 Représenter la chaîne énergétique Reconnaître les différents types de convertisseurs, la nature et le niveau des grandeurs d’entrées et de sorties Représenter la chaîne de l’information Reconnaître les différents types de capteurs, la nature du signal transmis à l’organe de commande Exploiter un point de fonctionnement Justifier le dimensionnement d’une motorisation Déterminer un rendement énergétique Comparer deux solutions techniques réalisant la même fonction SÉMINAIRE NATIONAL – LYCÉE RASPAIL – 29 et 30 MAI 2006