ENTRAINEMENT A SENS DE ROTATION REVERSIBLE D’UN MOTEUR A COURANT CONTINU

ENTRAINEMENT A SENS DE ROTATION REVERSIBLE D’UN MOTEUR A COURANT CONTINU

Caractéristiques du pignon – crémaillère 

La transmission par engrenage est un système mécanique destiné à transmettre une force importante avec un rapport de transmission fidèle, d’un arbre moteur à un arbre récepteur suffisamment rapprochés l’un de l’autre. L’engrenage est un mécanisme élémentaire constitué de deux roues dentées mobiles autour d’axes de position relative invariable et dont l’une entraîne l’autre par l’action de dents successivement en contact : on dit que les deux roues sont conjuguées ; la plus petite est le pignon, la plus grande la roue (dans notre cas, on utilise une roue de diamètre infini, communément appelé : crémaillère). Dans le cadre de notre étude, on va utiliser l’une des trois catégories d’engrenages qui est l’utilisation de deux engrenages cylindrique à denture droite et à axes parallèles. Afin de maintenir le rapport de vitesses angulaires rigoureusement constant, les engrenages se sont naturellement substitués aux roues de friction, évitant ainsi le glissement et la perte d’énergie dans les paliers.

La machine à courant continu 

La machine à courant continu est un convertisseur d’énergie qui fonctionne dans les 2 sens : conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation et réciproquement. A partir d’une source électrique (forme électrique) il entraîne un axe en rotation (forme mécanique) et inversement si on entraîne son axe en rotation (forme mécanique), il fournira une tension (forme électrique) qui fera passer un courant dans un dispositif électrique. Dans le 1er cas la machine à courant continue fonctionne en moteur, dans le 2nd cas la machine à courant continu fonctionne en génératrice. Actuellement son utilisation la plus fréquente est en moteur, son utilisation en génératrice se limite à délivrer une tension proportionnelle à la vitesse.

Etude du fonctionnement : Le montage est caractérisé par le fait qu’un courant de circulation peut circuler d’un convertisseur de courant à l’autre sans passer par la charge dû à des tensions alternatives non complètement compensées. Pour limiter ce dernier, il est nécessaire d’insérer des bobines d’induction entre les deux convertisseurs de courant. Le courant de circulation présente l’avantage d’assurer une caractéristique linéaire pour de faible courant continu. Comme désavantages, l’angle de retard d’allumage doit être supérieur à : ± _ p_° ce qui limite la valeur maximale de la tension continue fournie et provoque aussi une augmentation de la puissance réactive absorbée par le convertisseur de courant. Pour des puissances élevées, il est nécessaire d’éliminer le courant de circulation en bloquant complètement les impulsions aux gâchettes du convertisseur de courant ne conduisant pas le courant de charge. On a donc une complémentarité : si l’un conduit, l’autre sera bloqué et vice versa. L’empêchement du courant de circulation permet d’éliminer les désavantages et les selfs de courant de circulation. Par contre, on remarque le comportement discontinu des caractéristiques de charge pour de faible courant continu (la charge Id au voisinage de 0). Le convertisseur utilisé sera un pont bidirectionnel à thyristors que l’on montera au niveau du circuit d’induit du moteur à courant continu.

Principe de fonctionnement : Le principe du laser consiste à exciter les électrons d’un milieu, puis à y déclencher l’émission de photons en cascade sous forme de rayon. Pour ce faire, le dispositif du laser consiste en un réservoir d’électrons (milieu fertile qui peut être solide, liquide ou gazeux) appelé milieu actif, associé à une source excitante qui élève les électrons à des niveaux d’énergie supérieurs. Cette excitation du milieu actif est appelée « pompage ». Dans une seconde phase, de la lumière est injectée dans le milieu, provoquant des collisions entre électrons excités et photons. Lors de ces collisions, les électrons excités retournent à leur niveau d’énergie initial en émettant de nouveaux photons. Ce processus d’émission stimulée, d’origine quantique, produit l’amplification de la lumière. Deux miroirs situés aux extrémités du laser se réfléchissent les photons émis, la lumière se densifiant à chaque parcours. L’un des deux miroirs est semi-réfléchissant, ce qui permet à une fraction de la lumière d’être relâchée à chaque aller-retour.

La lumière laser doit sa cohérence au fait que les photons du milieu naissent sur le passage d’autres photons qui sont en phase avec eux dans leur déplacement. De plus, les photons obtenus par émission stimulée ont la même énergie et la même direction que les photons incidents, ce qui explique la pureté et la directivité du faisceau (les photons qui ne se déplacent pas dans l’axe des miroirs vont se perdre dans les parois opaques). Dans le cas de lasers impulsionnels, il n’y a pas de miroir semi-réfléchissant : le laser est équipé d’un obturateur qui libère le faisceau lorsque l’on commande le tir. Entre deux impulsions, il faut un certain temps pour que le milieu actif soit convenablement pompé.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : MECANIQUE
I.Principe du portail coulissant
II.Calcul des paramètres du portail
II.1. Dimensionnement mécanique
II.2. Calcul des efforts tranchants et des moments fléchissant
II.3. Calcul du moment maximal de flexion
II.4. Longueur maximale du portail
III. Etude du système en translation
III.1. Caractéristiques du pignon-crémaillère
III.2. Dimensionnement des engrenages
DEUXIEME PARTIE : ENTRAINEMENT A SENS DE ROTATION REVERSIBLE D’UN MOTEUR A COURANT CONTINU
I.La machine à courant continu
I.1. Caractéristiques de la machine à courant continu
I.2. Modèle électromécanique pour un moteur à courant continu, excitation séparée
II.Le convertisseur bidirectionnel
II.1. Etude du fonctionnement
II.2. Types de montage du convertisseur bidirectionnel en monophasé sans courant de circulation
III. Convertisseur par diodes
III.1. Montage simple diode
III.2. Montage pont de diodes
TRIOSIEME PARTIE : ELECTRONIQUE POUR LA GESTION DE L’OUVERTURE ET DE LA FERMETURE DU PORTAIL
I.Fonctionnement du système électronique
II.Traitement du rayon laser
II.1. Le rayon laser
II.2. Principe de fonctionnement
II.3. Le circuit émetteur
II.4. Le circuit récepteur
II.5. Réception des signaux
III. Les logiques de commutation
III.1. Chronogramme
III.2. Fonctionnement
QUATRIEME PARTIE : REALISATIONS
I.Consignes de sécurité
II.Réalisations électronique
II.1. Conception de l’organe de commande
II.2. Utilisation du convertisseur bidirectionnel
III. Réalisations mécanique
Résultats
CONCLUSION
Annexes

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