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Lycée Douz A.S : 2013/2014 Profs : BEN ALI FARID. BEN ABDELLHAFID BECHIR. BACCO

Lycée Douz A.S : 2013/2014 Profs : BEN ALI FARID. BEN ABDELLHAFID BECHIR. BACCOUCHE MONCEF. BEN ABDALLAH AMARA. TECHNOLOGIE Devoir de contrôle N° 3 Classe : 4ème Sc_Tech ***** Date : 22/04/2014 Durée : 4 heures ***** Coefficient : 3 SYSTEME : POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE 1- Présentation : La figure 1 représente un système de laminage et de poinçonnage automatique constitué principalement par : Un poste de stockage de lingots d’acier. Un four de chauffage. Un poste de laminage qui transforme les lingots d’acier en tôle par l’intermédiaire de deux rouleaux presseurs entraînés en rotation par un moteur Mt1. Un mécanisme d’aménage de la tôle, situé après le laminoir, entraîne la bande de tôle sous le poinçon. Une presse mécanique assurant le poinçonnage (cisaille du contour intérieur) et le découpage (cisaille du contour extérieur). Elle est constituée essentiellement : - D’un moteur Mt2 fonctionnant en permanence. - D’un embrayage frein à commande électromagnétique. - D’un système bielle manivelle (non représenté). Un poste de bobinage du reste de la tôle sous forme d’un rouleau de déchet entraîné en rotation à l’aide d’un moteur Mt3. Dossier technique POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 1/4 Moteur Mt1 Moteur Mt2 Rouleau de déchet Presse mécanique Capteurs Laminage Chauffage Four 830° Laminoire Boucle de régulation Stockage Produit semi-fini Lingot d’acier Rouleaux d’alimentation Poinçonnage Découpage Poinçon Figure 1 Lingot d’acier Pièce trouée 2- Caractéristique du moteur Mt1 : Le moteur Mt1 est un moteur à courant continu à excitation séparée et supposée constante dont la plaque signalétique comporte les indications suivant : = 1250tr/mn 0 = 0.4A et n a0 =270v, I a0 : U Essai à vide 3- Commande du moteur Mt2 : Le moteur Mt2 est un moteur à courant continu à excitation séparée commandé par un hacheur série comme indique la figure suivante : 4- Chauffage du four : Le four est équipé de trois résistances identiques alimentées par un réseau triphasé équilibré : Dossier technique POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 2/4 n Tr/mn P Kw Cm Kg Moteur 1200 Génératrice Protection P 22 Service S Inducteur 200 V 235,5Ω Induit 270 V 9 A 1.22Ω MOTEUR LEROY-SOMER MACHINE A COURANT CONTENUE Excitation LSC132 N° 163916 Séparée Mt2 U uH i Echelle : iH :2A/div t : 2ms/div iH (A) t (ms) Neutre Ligne L3 Ligne L2 Ligne L1 R R R U12 =400V Figure 2 Figure 3 Figure 4 Dossier technique POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 3/4 Dossier technique POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 4/4 Lycée Douz A.S : 2013/2014 Profs : BACCOUCHE MONCEF. BEN ABDALLAH AMARA. TECHNOLOGIE Devoir de contrôle N° 3 Classe : 4ème Sc_Tech ***** Date : 22/04/2014 Partie Génie Electrique Durée : 2 heures ***** Coefficient : 3 Nom & Prénom : ……………………………………………………Classe : 4Tech……. N° …….. A- Etude énergétique du moteur Mt1: (3pts) En se référant au dossier technique page 2/4 figure 2 A-1- Fonctionnement à vide : 1- Calculer la puissance absorbée par l’induit Pa0 : ……../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. 2- En déduire les pertes collectives pc : ……../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. A-2- Fonctionnement en régime nominale : 1- Calculer la puissance absorbée par le moteur P : ……../0,75pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. 2- Calculer la puissance électrique utile Peu et en déduire le couple moteur Tem : ……../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. 3- En déduire la puissance utile PU, le couple utile TU et le rendement du moteur η η η η : ……../0,75pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. (5pts) : du moteur Mt1 tude mécanique E - B B-1- Sachant que : n = a.Ia + b (avec a et b constante). Exprimer a et b en fonction des paramètres de circuit : ……../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. B-2- En se référant au caractéristique nominale et l’essai à vide, donner l’expression numérique de n =f(Ia) : ……../1pt …………………………………………………………………………………………………..…………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………..…………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………… Dossier réponse POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 5/8 B-3- Tracer la courbe de n = f(Ia) : ……../0,5pt B-4- Montrer que la caractéristique Tu = f(Ia) est une droite : ……../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. (5,75pts) : du commande du moteur Mt2 tude E - C En se référant au dossier technique page 2/4 figure 3 C-1- Identifier les éléments du circuit et leurs fonctions : ……../1pt Composant Nom du composant Fonction réalisée H ………………………. ………………………. DRL ………………………. ………………………. L ………………………. ………………………. Mt2 ………………………. ………………………. C-2- Compléter le tableau suivant : ……../0,75pt T f α icmax icmin ………. ………. ………. ………. ………. Dossier réponse POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 6/8 B-5- En se référant au caractéristique nominale et l’essai à vide, Tracer la courbe de Tu = f(Ia) : ……../0,5pt B-6- En déduire l’expression numérique de Tu = f(Ia) : ……../0,5pt ………………………………………………………………… ………………………………..………………………………. ………………………………………………………………… ……………………………………………………..…………. ………………………………………………………………… ……………………………………………………..…………. ………………………………………………………………… B-7- En se référant aux expressions de n=f(Ia) et Tu = f(Ia). Déterminer l’expression de Tu = f(n) : ……../0,75pt ………………………………………………………………… ………………………………..………………………………. ………………………………………………………………… ……………………………………………………..…………. ………………………………………………………………… ……………………………………………………..…………. B-8- Représenter sur la figure ci-contre la courbe de Tu = (n) et déduire les coordonnes de point de fonctionnement : ……../0,75pt ………………………………………………………………….. Echelle : ………………... ………………... Echelle : ………………... ………………... Echelle : ………………... ………………... Tr = f(n) C-3- Redessiner le schéma du montage en remplaçant DRL et H par des interrupteurs ouverts ou fermés selon les cas ci-dessous : ……../1pt Sur l’intervalle de temps 0 à αT Sur l’intervalle de temps αT à T iH = ………….. iD = …………. iH = ………….. iD = …………. C-4- Tracer alors les allures des courants i et iD : ……../0,5pt (6,25pts) : du chauffage de four Etude - D D-1-En se référant au dossier technique figure4 page2/4. Identifier le type du couplage réalisé :…../0,5pt …………………………………………………………………………………………………………………………. D-2-Completer le câblage sur la plaque à borne ci-dessous et représenter le différents courants et tensions: ……../1,25pts Dossier réponse POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 7/8 C-5-Sachant que v(t)=uL(t) + uM(t). Montrer v(t) est un signal rectangulaire : …../1pt …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. C-6- Représenter l’allure de v(t) et uH(t) sur les graphes ci-contre : ……../0,5pt C-7-Sachant que la valeur moyenne <uM> = αU. Montrer que <uL> = 0 : ……../1pt …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. v(t) U T uH(t) U U u i Mt2 U u i Mt2 U1 V1 W1 V2 U2 W2 i (t) T iD(t) T D-3- En désire mesurer la puissance active absorbée par la charge. On vous demander de compléter le schéma de câblage dans les cas suivantes et d’exprimer P en fonction des valeurs indiquées par les wattmètres : ……/2pts Méthode d’un seul wattmètre Méthode de deux wattmètres P = …………………………… P = …………………………… D-4- Sachant que la puissance absorbée par la charge P = 4,2Kw : a- Déterminer la puissance absorbée par chaque résistor P1 : ……/0,5pt ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… b- Déterminer La résistance de chaque résistor R et déduire la résistance apparente (entre phase) Ra : ……/1pt ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………..………… ……………………………………………………………………………………………………………..………… ……………………………………………………………………………………………………………..………… c- Exprimer P en fonction de courant I et la résistance Ra. Déduire la valeur de I : ……/0.5pt ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………..………… ……………………………………………………………………………………………………………..………… d- Donner la valeur du courant de ligne J : ……/0,25pt ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… e- Déterminer valeur de la puissance apparente S : ……../0,25pt ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… Dossier réponse POSTE AUTOMATIQUE DE LAMINAGE ET DECOUPAGE Page 7/8 Charge L1 L2 L3 N Charge L1 L2 L3 N uploads/s1/ devoir-de-controle-n03-2013-2014-couche-moncef.pdf