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Sec e3a 2001 si psi Épreuve de Sciences Industrielles Durée heures Machine de découpe de tôles pour la construction de transformateurs Dossier remis aux candidats Présentation générale Partie I Étude globale de la machine Partie II Étude de l ? unité d ?

Épreuve de Sciences Industrielles Durée heures Machine de découpe de tôles pour la construction de transformateurs Dossier remis aux candidats Présentation générale Partie I Étude globale de la machine Partie II Étude de l ? unité d ? alimentation de la machine Partie III Étude de l ? unité de coupe en V Partie IV Étude d ? amélioration des performances Figures Tableau des paramètres Documents réponses pages et pages et pages à pages et page pages à page à pages R à R Nota ? Les calculatrices sont autorisées ? Les parties II III et IV sont indépendantes et peuvent être traitées dans un ordre quelconque Placer impérativement chaque partie dans une copie séparée et regrouper le tout dans une copie vierge CPrésentation générale A Présentation de l ? entreprise et du produit La société France Transfo est spécialisée dans la construction de transformateurs triphasés de forte puissance Trihal est le nom commercial d ? un de ses produits phares Figure I Cette étude porte sur une machine de découpe de tôles intervenant dans le processus de fabrication de ces transformateurs Un transformateur électrique est constitué principalement pour chacune de ses trois phases ? d ? un circuit électrique primaire relié au réseau ? d ? un circuit électrique secondaire auquel sont reliés des récepteurs ? d ? un circuit magnétique assurant le transport du ux d ? induction produit par l ? enroulement primaire Les circuits magnétiques comportent des noyaux ou colonnes assemblés sur deux culasses Les noyaux constituent les supports sur lesquels sont réalisés les bobinages primaire et secondaire A ?n de limiter les pertes par hystérésis et par courants de Foucault les circuits magnétiques sont composés de tôles métalliques isolées entre elles et disposées de telle sorte que leur plan soit parallèle à la direction du ux La tôle utilisée est de la tôle d ? acier au silicium à grains orientés d ? épaisseur variant de à mm recouverte de carlite revêtement minéral isolant obtenu par phosphatation à chaud Les performances du circuit magnétique dépendent fortement de la qualité du découpage et d ? assemblage des tôles B Présentation de l ? étude B Présentation du circuit magnétique Un circuit triphasé est composé de trois noyaux deux colonnes une médiane et deux culasses qui sont constitués de plusieurs gradins de largeur variable Un gradin est formé d ? un empilage de lits ? composés de décalés ? eux-mêmes constitués de tôles Figure I Figure I et Figure I Un transformateur en cours de montage sans la culasse fermeture est présenté Figure I A ?n de simpli ?er l ? étude on considérera dans la suite du problème que les assemblages sont réalisés avec des tôles de largeur l constante B Présentation de la machine de découpe des tôles La découpe des tôles est réalisée par une machine constituée de plusieurs unités Figure I et Figure I dont ? une unité d ? alimentation La tôle d ? acier alimentant la machine est conditionnée en bobine