Correction des exercices sur le chariot de golf électrique, Exercices de Analyse circuit électriques. Ecole polytechnique universitaire de Lille
Marcel90
Marcel9022 April 2014

Correction des exercices sur le chariot de golf électrique, Exercices de Analyse circuit électriques. Ecole polytechnique universitaire de Lille

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Correction desxercices de technologies industrielles sur le chariot de golf électrique. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: correction des exercices.
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Epreuve orale de contrôle CORRIGE

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Chariot de golf Comment éviter le basculement du chariot lors du démarrage en toute situation ?

ANALYSE DU SYSTEME 3PTS Question 1 : Définir le type des énergies aux points à . 1,25 pts

- Au point 1 : Energie électrique (0,25pts) - Au point 2 : Energie électrique modulée (0,25pts) - Au point 3 : Energie mécanique. Mouvement de rotation (0,25pts) - Au point 4 : Energie mécanique. Mouvement de rotation (0,25pts) - Au point 5 : Energie mécanique. Mouvement de translation (0,25pts)

Question 2 : En observant ces différents schémas, énoncer quelle condition, concernant la direction de la résultante, autorise le chariot à basculer ou non. A la limite du basculement, quel est l’effort de contact en A ? 0,75 pt Le chariot ne bascule pas tant que la direction de la résultante passe entre le point A et B. (0,5pt) Lors du basculement l’effort de contact en A est nul. (0,25pt) Question 3 :A partir de la condition énoncée précédemment, préciser pour les quatre cas si le chariot bascule ou non ? 1pt cas 1 : le chariot bascule, accélération trop importante ; (0,25pt)cas 2 : l’accélération est plus petite que dans le cas 1, le chariot ne bascule pas ;(0,25pt)cas 3 : même accélération que pour le cas 2 mais il y a de la pente, le chariot bascule ;(0,25pt)cas 4 : l’accélération est plus petite que dans les cas 2 et 3, le chariot ne bascule pas. (0,25pt)COMPORTEMENT DU SYSTEME 11PTS Question 4 : A partir du principe de la modulation de largeur d’impulsion, page 3 du dossier technique (2.4.1), déterminer les deux valeurs du rapport cyclique α1 et α2 correspondant aux deux valeurs suivantes de la tension moyenne : Umoy1 = 3.6v et Umoy2 = 10.8v. (1pt)

Voir tableau récapitulatif page 2

(1pt) Question 5 : Compléter le tableau à partir des éléments suivant : - Transistor (passant ou bloqué) ; - UMot (12V ou 0V).

Question 6 : Après avoir analysé l’algorigramme du sous programme « rampe » proposé page 5 du dossier technique, préciser la variable qui dans cet algorigramme permet de contrôler le rapport cyclique. Indiquer, pour α1 et α2 déterminés précédemment, les valeurs correspondantes à cette variable. C’est la variable K qui permet de contrôler le rapport cyclique, (1pt) pour α1 = 0.3 : K =3, pour α2 = 0.9 : K = 9. (1pt) Question 7 :Représenter, pour les deux cas précédents, l’allure des chronogrammes de la tension de commande VCOM.. (1pt) Il faut représenter deux signaux carré d’amplitude 12v, de période T et de rapport cyclique de 0.3 et de 0.9. Question 8 :A l’aide des formules fournies dans le dossier technique, page 3, pour le moteur à courant continu (2.4.2), détermi- ner pour les deux valeurs α1 et α2 calculées précédemment, les fréquences de rotation de l’arbre moteur (on les notera m1 et m2) (2pts) Question 9 :Afin d’évaluer l’accélération du chariot dans la phase de démarrage :

- Calculer la fréquence de rotation des roues arrières motrices lors de chacune des mesures (on les notera roue1 et roue2) ; (1pt)

- Déterminer la vitesse du chariot par rapport au sol Vc1 au moment de la première mesure puis Vc2 au moment de la seconde ; (1pt)

- En déduire l’accélération du chariot par rapport au sol. (1pt)

Vcom Etat du transistor UMot 0V bloqué 0 V 5V passant 12 V

Epreuve orale de contrôle CORRIGE

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Voir tableau récapitulatif page 2

Question 10 : Au regard de ces courbes, donner la valeur maximum de la pente admissible pour laquelle le chariot ne basculera pas lors du démarrage.Pour une pente de 5 %, l’effort de contact est nul (et « disparaît ») dès que l’on applique l’accélération, le chariot bascule. On considère qu’une pente de 4 % est la limite admissible. (1pt) EVOLUTION DU SYSTEME 6PTS Question 11 :En se référant aux caractéristiques dimensionnelles du capteur et au dessin partiel du montant (DR1), proposer un montage du capteur sur le montant du chariot en élaborant un dessin à main levée de la solution. Veiller à bien respecter l’orientation du capteur pour détecter l’inclinaison du chariot. Accepter toutes solutions réalisables qui positionnent le capteur à la verticale et correctement orien- té pour détecter l’inclinaison du chariot « vers l’arrière ». (4pts)

Question 12 :Pour répondre à cette contrainte, indiquer quel est le paramètre à modifier dans cet algorigramme. Déterminer une nouvelle valeur de ce paramètre sachant que l’accélération doit être diminuée de moitié..

Le paramètre est la variable « Timer » (1pt) La nouvelle valeur de la variable « Timer » est 600 (1pt)

Mesure M1 Mesure M2 A l’instant t1= 0.3s t2= 0.9s

Umoy 3.6 V 10.8 V

Q4 : Rapport cyclique α1 = 0.3 α2 = 0.9 Q8: Fréquence de rotation arbre mo- teur ωm1 = 87.7rad/s ωm2 = 354.3 rad/s Nouvelle valeur de ωm imposée dans le texte 88 rad/s 355 rad/s Q9 : Fréquence de rotation roues arrières roue1 = 3.5 rad/s roue2 = 14.17 rad/s Q9 : Vitesse de déplacement du cha- riot/sol Vc1= 0.43 m/s Vc2= 1.77 m/s

Q9 : Accélération du chariot 2.2m/s²

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