Exerccies sur le dossier technique, Exercices de analyse cicuit éléctronique. Ecole polytechnique universitaire de Lille
Marcel90
Marcel9022 April 2014

Exerccies sur le dossier technique, Exercices de analyse cicuit éléctronique. Ecole polytechnique universitaire de Lille

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Exercices de technologies industrielles sur le dossier technique: le chariot de golf électrique. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: la présentation, les solutions techniques.
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Epreuve orale de contrôle Dossier technique

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CHARIOT DE GOLF ELECTRIQUE

1 PRESENTATION Le golf est un sport qui impose aux joueurs de se déplacer constamment. Au cours d’une partie, un joueur parcourt une distance moyenne de 8 km, sur une période de 4 à 5 heures. Le parcours s’effectue en marchant, le matériel nécessaire est transporté dans un sac de golf d’un poids total d’environ 12 kg. Le chariot de golf s’est imposé dans la pratique de ce sport, comme un équipement d’agrément, évitant le « portage » du sac. Sa motorisation permet en outre de libérer le golfeur de la « traction » du matériel.

2 SOLUTIONS TECHNIQUES

2.1 EXPRESSION DU BESOIN Le chariot de golf étudié est un véhicule à propulsion électrique autonome permettant de transporter le sac du golfeur.

2.2 DESCRIPTION SUCCINTE DU SYSTEME ET ORGANISATION FONCTIONNELLE

Il est constitué d’un châssis sur lequel vient reposer le sac (non présent sur la photo) et la batterie d’alimentation. La motorisation du chariot est assurée par un moteur à courant continu. La transmission du mouvement de rotation de ce dernier aux roues arrières motrices est réalisée par un réducteur roue et vis sans fin. Une carte électronique, située dans la poignée, intégrant en particulier un microcontrôleur :

- traite les ordres de l’utilisateur (bouton poussoir de mise en route et d’arrêt, bouton de réglage de la vitesse) ;

- contrôle l’état de charge de la batterie et en avertit l’utilisateur en cas d’insuffisance ;

- commande la distribution d’énergie au moteur par l’intermédiaire d’un con- vertisseur continu-continu utilisant le principe de la Modulation de la Lar- geur d’Impulsion - MLI.

Batterie

Roues arrières

Supports du sac

Moteur et réducteur

Châssis

Poignée

Epreuve orale de contrôle Dossier technique

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L’organisation fonctionnelle de ces composants est présentée dans le schéma bloc suivant.

2.3 STRUCTURE DE LA TRANSMISSION La silhouette ci-dessous présente les principales caractéristiques des constituants de la transmission du cha- riot de golf électrique.

Châssis

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2.4 MOTORISATION ET COMMANDE DE MOTORISATION

2.4.1 Modulation Largeur d’Impulsion (MLI) Relation exprimant la valeur moyenne en fonction du rapport cyclique :

Valeur moyenne de la tension aux bornes du moteur : Umoy = Ubatt . ton / T On noteraUmoy = Ubatt .  avec = ton / T

Exemple de variation de valeur moyenne

2.4.2 Moteur à Courant Continu

Umoteur = R.I + E

Avec : R : résistance de l’induit en Ohm

I : courant dans l’induit en Ampère k : constante de f.e.m en V.rd-1.s ω : fréquence de rotation de l’arbre moteur en rd.s-1

E : f.e.m en Volt E = k. ω

Moteur C.C.

Umoteur

I

Ubatt

Umoteur

ton toff

T

t

Umoteur moyen

12v

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2.4.3 Rappel sur transistor MOS

2.4.4 Schéma de commande du moteur à courant continu

CANAL N

G

D

S

 Le transistor MOS canal N est dit saturé lorsque VGS > 0V par conséquent VDS = 0V  Le transistor MOS canal N est dit bloqué lorsque VGS = 0V par conséquent VDS = Vbat

Umoteur

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2.4.5 Algorigramme- sous programme « rampe »

Fin

Tempo T0 = (K. Période)/10

Tempo T1 = Période – T0

Fin tempo T0

oui

non

Fin tempo T1

oui

non

Fin tempo T3

oui

non

Tempo T3 = Timer

K = K + 1

K =10

oui

non

Début

Période = 100

Timer = 300

K = 1

Tempo T3 = Timer

VCOM = 0

VCOM = 1 VCOM pour K = 1

t(ms)

t(ms) 20 40 60 80 100

VCOM pour K = 2

VCOM

20 40 60 80 100

VCOM

Chronogrammes associés à l’algorigramme ci- contre représentant la tension VCOM pour deux

valeurs de K :

12V

12V

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