Les entraînements électromécaniques

Résumé du document

Les entraînements électromécaniques sont une des quatre familles des applications de l'électrotechnique.
Les procédés industriels nécessitent un grand nombre et une grande variété de machines parmi lesquelles figurent les pompes, les ventilateurs, les bandes transporteuses, les engins de levage, les machines outils...
Pour l'électrotechnicien, il s'agira de comprendre les contraintes liées à l'application et de les exprimer au plus près du moteur d'entraînement. Pour cela, on présente en premier lieu le moteur sous un aspect énergétique et, dans un second temps, on s'intéresse à la chaîne de transmission de l'énergie.

Extraits

[...] La vitesse de sortie du processus peut être une vitesse de rotation ou une vitesse de translation. On appelle T ce rapport, il est donné par l'expression suivante : 3 Par exemple, dans le cas du monte charge (ou ascenseur) présent dans l'atelier, ce qui est intéressant c'est de connaître la vitesse v (translation) de la charge (ou cabine) en fonction de la vitesse de rotation ( du moteur. Cet ensemble est schématisé ci-dessous : Calcul de l'inertie Jc de la charge ramenée au niveau de l'accouplement 4 Le calcul de l'inertie de la charge ramenée au niveau de l'accouplement se fait à l'aide du théorème de conservation de l'énergie cinétique. [...]

[...] Par exemple, pour les entraînements électromécaniques à vitesse variable, il est nécessaire de maîtriser le point de fonctionnement mécanique (couple vitesse) à partir du réglage des grandeurs électriques. Les entraînements électromécaniques 3.1 - Architecture générale 1 Un entraînement électromécanique est un ensemble composé : - d'un moteur électrique relié à une source d'énergie électrique ; - d'un processus mécanique (chaîne de transmission du mouvement + charge à entraîner) ; - d'un accouplement qui permet de transmettre la puissance mécanique qui transite entre l'axe du moteur électrique et la charge mécanique - Expression des performances attendues Les performances attendues sont données par le cahier des charges de l'application et sont représentées par le profil de vitesse de la charge en fonction du temps. [...]

[...] Les entraînements électromécaniques Position du problème technique Les entraînements électromécaniques sont une des quatre familles des applications de l'électrotechnique. Les procédés industriels nécessitent un grand nombre et une grande variété de machines parmi lesquelles figurent les pompes, les ventilateurs, les bandes transporteuses, les engins de levage, les machines outils . Pour l'électrotechnicien, il s'agira de comprendre les contraintes liées à l'application et de les exprimer au plus près du moteur d'entraînement. Pour cela, on présente en premier lieu le moteur sous un aspect énergétique et, dans un second temps, on s'intéresse à la chaîne de transmission de l'énergie. [...]

[...] La masse de l'ensemble mobile est de 1T . Question : Calculer l'inertie Jc de la charge ramenée sur l'arbre du moteur. Réponse : Calcul du profil du couple moteur Tm en fonction du temps Le profil de l'évolution de la vitesse de rotation du moteur est donné par le profil de l'évolution de la charge (donné par les éléments du cahier des charges de l'application) affecté du rapport de transmission T. Le calcul de l'évolution du couple moteur en fonction du temps est donné par l'application du théorème fondamental de la mécanique des systèmes en rotation : A l'issue de ce calcul, on obtient Tm = qu'on peut représenter par le graphique suivant : Pour le choix du moteur, il faut retenir ici la valeur maximum du couple moteur Tm que doit fournir le moteur pour atteindre les performances souhaitées en termes de dynamique (capacité d'obtenir les accélérations et les décélérations précisées par le cahier des charges de l'application). [...]

[...] Questions : Calculer le couple moteur Tm en fonction du temps Déterminer la valeur maximum de Tm(t) Réponses : Calculer le couple moteur Tm en fonction du temps t compris entre 0 et 2s : t compris entre 2s et 8s : t compris entre 8s et 11s : Soit le profil de couple suivant : Le moteur devra être capable de fournir un couple égal à 31 Nm. d)Calcul du couple moyen thermique équivalent Tmte Le fonctionnement du moteur dans les différentes phases (accélération, régime permanent, décélération) va être le siège d'échauffement du fait du passage du courant dans ses bobinages. Pour prendre en compte, l'effet de ces différentes sollicitations, le choix du couple nominal du moteur se fait à l'issue du calcul du Couple Moyen Thermique Equivalent (Tmte). [...]