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Difficulté de compréhension de correction moteur courant continu
Bonjour,
Je faisais une annale de SI avec un corrigé, et j'ai eu du mal à une question, donc je regarde le corrigé, et j'ai aussi du mal avec le corrigé.
J'aimerai donc que l'un de vous qui le comprenne m'explique si cela lui est possible. Je vous remercie par avance. 
Le sujet est vachement long parce que c'est de la SI donc je ne vais pas vous faire un copier-coller qui rendrait l'affichage peu lisible contrairement à du latex ou à la mise en forme du sujet. Je me permets donc de vous mettre ci-joint les images du sujet et du corrigé que je pense nécessaires à la compréhension.
La question est :
"A l'aide de la documentation technique de la machine à courant continu donné en annexe (document 8) déterminer la valeur de la constante de couple K de la machine".
La réponse est :
"D'après le document 8 : Nn = 1140 tr/min
In = 612 A
Ra = 0,038 ohm
Un = K + Ra*In
Sachant que Un=440V, on a Ra, on a In, on sait que Nn = 1140 tr/min donc pour l'avoir en rad/sec il suffit de faire x2pi / 60 et on obtient
Donc on en déduit K = 3,49 V.s/rad"
Je ne vois pas d'où provient la formule de Un qui est donnée, et qui permet de trouver la réponse du coup.
Ci-dessous l'image de l'annexe document 8. (on sait que le moteur est celui de bobinage 34, est que Un=440V donc on regarde dans la colonne du bobinage 34 et 440V, ce qui donne 1140 tr/min etc..
Salut !
La formule de base utilisée est U = K 
, qui permet de relier la tension aux bornes d'un moteur à courant continu à sa vitesse de rotation.
Elle est valable pour un moteur parfait, sans aucune résistance, mais ici il est indiqué dans ton document qu'il existe une résistance interne (aucun moteur n'est parfait !) donc il faut la prendre en compte dans la loi des mailles totale.
La tension totale au bornes de l'ensemble vaut Utot = Umot + Ur, avec Umot = K et Ur = Ra*In , d'où la formule.
Voilà je pense avoir répondu à ta question, n'hésite pas si tu as d'autres soucis.
Bon courage !
PS : Il y a 2 formules pour les moteurs à CC : U = K et C = K*I où C est le couple, et K la même constante dans les 2 formules, qui s'exprime en fonction des caractéristiques internes du moteur (son expression est bien moche). Elles sont à savoir mais tu vas les voir en physique ou en SI normalement, cette année ou l'année prochaine c'est sûr (si tu vas en PSI vous allez même les démontrer :p )
Salut !
Je te remercie pour ta réponse plus que complète qui m'a permis de bien comprendre.
En plus, tu as déjà partiellement répondu à la deuxième question que je me posais.
En effet dans une des questions suivantes ils posent directement C = KI dans la correction et je ne savais pas d'où cela venait. Pour cette formule ci on n'a pas besoin de vérifier s'il y a une résistance interne du coup ?
Enfin quand tu dis "il est indiqué dans ton document qu'il existe une résistance interne (aucun moteur n'est parfait !)", l'indication vient du fait qu'il y a une colonne résistance ? Si le moteur était parfait (bon du coup je suppose que ca n'arrivera jamais car comme tu dis aucun moteur n'est parfait; mais imaginons) il n'y aurait pas eu cette colonne ?
A part cela, j'ai une autre question qui parle des quadrants de fonctionnement d'un convertisseur statique.
La question est : "Préciser les quadrants de fonctionnement du convertisseur statique. Correspondent-ils aux besoins de l'application ?"
Et la réponse est : "Le couple est bidirectionnel, la vitesse est unidirectionnelle. Le convertisseur fonctionne dans les quatre quadrants électriques. Il convient naturellement"
Je te mets le schéma ci-dessous du convertisseur.
J'en ai déduit qu'il fonctionnait dans les quatre quadrants de fonctionnement car c'est un convertisseur statique qui d'après le sujet admet un fonctionnement réversible en tension et en courant. Je suppose que le couple est bidirectionnel parce que vu que les 4 quadrants fonctionnent, on peut avoir un couple positif OU un couple négatif. Par contre la vitesse unidimensionnelle je ne sais pas d'où cela vient
***Image recadrée***
Pour cette formule ci on n'a pas besoin de vérifier s'il y a une résistance interne du coup ?
Non puisque l'on raisonne dans cette formule sur du courant et non de la tension : c'est le même courant qui passe dans le moteur et dans une résistance interne.
Enfin quand tu dis "il est indiqué dans ton document qu'il existe une résistance interne (aucun moteur n'est parfait !)", l'indication vient du fait qu'il y a une colonne résistance ?
Oui en effet ! Soit c'est explicité par le sujet soit c'est dans un document ! Si rien n'est précisé, on néglige cette résistance interne.
Par contre pour le reste de tes questions, je n'en ai aucune idée je ne sais vraiment pas ce qu'est un convertisseur statique ... T'es sûr que c'est au programme ?
Je te remercie pour ta réponse !
"Par contre pour le reste de tes questions, je n'en ai aucune idée je ne sais vraiment pas ce qu'est un convertisseur statique ... T'es sûr que c'est au programme ?"
Je ne sais pas en quel prépa tu étais (PSI je crois vu ton premier post), mais c'est sûrement parce que ca doit être au programme de PT/TSI. Si quelqu'un a une idée pour le convertisseur statique, je serai ravi d'obtenir une réponse !
J'aurais une autre question pour toi, je pense que c'est la dernière :
Il y a une question qui est : "Ecrire les différentes équations électriques, mécaniques et électromagnétiques relatives au modèle équivalent de la machine à courant continu incluant l'inductance globale L, la résistance d'induit Ra ainsi que la force contre-électromotrice induite."
Et la réponse donnée est ci-dessous :
Du coup je comprends très bien pour la première et la troisième c'est ce que tu viens de m'expliquer, mais pour la seconde et la quatrième ? C'est du cours ?
Il n'y aura jamais d'autres équations intervenant dans une MCC que ces quatre là ?
Je te remercie par avance.
Je ne sais pas en quel prépa tu étais (PSI je crois vu ton premier post), mais c'est sûrement parce que ca doit être au programme de PT/TSI.
Oui bah d'ailleurs je suis toujours en PSI les concours arrivent à grands pas !
Ça m'étonnait qu'on ait jamais vu ça mais en effet le programme de SI en TSI/PT est plus poussé !
Du coup je comprends très bien pour la première et la troisième c'est ce que tu viens de m'expliquer, mais pour la seconde et la quatrième ? C'est du cours ?
Il n'y aura jamais d'autres équations intervenant dans une MCC que ces quatre là ?
Je ne pense pas qu'il y en ait d'autre en effet mal ils ont tout détaillé : tout simplement la première découle de la loi des mailles appliquée à tout l'ensemble là où la seconde équation détaille le E qui est ce fameux U = K
! Ils ont juste noté la dérivée de 
.
Quant à la quatrième elle découle directement d'un théorème du moment dynamique appliqué à l'arbre moteur : Cem désigne le couple moteur et Cr le couple résistant provenant de la charge, et le second membre et bien c'est le théorème du moment dynamique !
D'ailleurs dans ta première équation le p semble être en indice sous le L mais il est multiplié hein ! C'est la dérivée de I par rapport au temps qui passe en facteur p quand on passe dans le domaine de Laplace.
Je te remercie pour ta réponse !
Tu vises quelles écoles du coup ? Bon courage pour les concours !
C'est plus poussé en physique pour vous !
Concernant le p en indice alors qu'il est multiplié, je n'y avais même pas fait attention parce que je l'avais multiplié de base, mais en effet ils ont dû commettre une erreur d'affichage. Bien vu !
Pour le reste, je vois ce que tu veux dire.
En fait oui j'aurais plutôt déjà dû comprendre la 1, la 2 et la 3, je sais pas pourquoi j'ai dit la 1 et la 3 seulement... Ahlala si je me concentrais. :p
Sinon pour la quatrième question je ne vois pas bien où c'est le théorème du moment dynamique. En gros le couple Cem - Cr serait le torseur des moments des efforts extérieurs ? Et le second membre le torseur des moments dynamiques ?
J'apprécierai quelques précisions. Je suis désolé je suis confus..
Tu vises quelles écoles du coup ?
Haha on verra bien ce que j'aurai ! Une Mine ce serait cool !
Sinon pour la quatrième question je ne vois pas bien où c'est le théorème du moment dynamique. En gros le couple Cem - Cr serait le torseur des moments des efforts extérieurs ? Et le second membre le torseur des moments dynamiques ?
En effet c'est un théorème assez rapidement fait, les torseurs c'est super pratique mais c'est plutôt long à écrire bien comme il faut !
Cette équation ne fait apparaître aucun torseur, seulement les moments extraits des torseurs. En fait il faut la voir comme le théorème du moment cinétique vu en physique (c'est exactement la même chose mais en beaucoup moins détaillé) : le moment dynamique est en effet le second membre et le premier membre est constitué du couple moteur et du couple résistant. Je peux te l'écrire en torseurs mais je ne sais pas comment les afficher sur le forum...
Et pour le point de vue SI, cela revient à écrire les 2 torseurs correspondants aux actions mécaniques s'exerçant sur l'arbre moteur, puis à les déplacer en un point bien choisi (qui semble ici être un point appartenant à l'arbre de toute évidence), puis faire de même avec le torseur dynamique ! On égalise le tout, on dégage les résultantes puisque l'on applique un théorème des moments et on a l'équation. C'est plus long et plus difficile qu'en physique mais plus rigoureux si tu veux. Dans le cas d'équations assez simples comme celle-ci il est plus judicieux de la voir comme en physique.
Voilà j'espère que cela ne t'a pas embrouillé j'ai essayé d'être rapide et j'espère aussi que tu as vu le théorème du moment cinétique en physique ! Sinon mes explications sont inutiles haha !
J'ai tout bien compris !
Je vois pour l'aspect physique mais je préfère l'écrire avec les torseurs, je ne sais pas pourquoi.
Merci beaucoup pour ton aide et bon courage à toi pour les concours !
La dernière ligne droite !
J'ai tout bien compris !
Magnifique !
Je vois pour l'aspect physique mais je préfère l'écrire avec les torseurs, je ne sais pas pourquoi.
Haha n'est pas en TSI qui veut
Merci beaucoup pour ton aide et bon courage à toi pour les concours !
Avec grand plaisir et bon courage à toi aussi !!
J'ai une autre question sur une autre annale (cette fois-ci je n'ai pas la correction :p)
Donc c'est un fauteuil roulant qui peut descendre/monter des marches à l'aide d'un système mécanique.
Je te mets l'image des données parce qu'en recopiant l'affichage ne vas pas du tout.
Mais du coup je te recopie la question ici et mes débuts de réponse :
"1.Établir l'inventaire des actions mécaniques extérieures appliquées sur l'ensemble constitué du fauteuil roulant et du passager.
2. Déterminer les actions normales de contact en I et K en fonction de mC et Mu et des dimensions xI, xK, xG et xU."
Du coup un peu comme le sujet de l'autre fois je trouve comme actions mécaniques :
La résultante de la pesanteur du châssis en G : -mC*g.yo
La résultante de la pesanteur du (siège + utilisateur) en E : -Mu*g.yo
La résultante du sol sur la chenille : Nk.yo
La résultante du sol sur la roue arrière : Ni.yo
(Chaque fois j'écris avec les torseurs mais bon ici pour écrire un torseur, et comme les moments de chaque torseur valent 0 je te note que les résultantes)
Je ne pense pas avoir oublier d'actions mécaniques car liaisons parfaites donc pas de frottement et je ne vois pas trop ce qui manquerait.
Du coup j'applique le théorème de la résultante dynamique et vu que c'est statique le membre de droite vaut 0 (pas d'accélération)
Seulement le théorème de la résultante dynamique je dois l'appliquer en un point précis non ? Parce que si je ne fixe pas de points j'obtiens Ni+Nk-mC-Mu=0 et avec ca je peux pas répondre à la 2.
Du coup je me demande en quel point l'appliquer ? Je sais que tu n'as pas le modèle cinématique mais d'habitude c'est quel point qu'on prend ? Un des points où j'applique la pesanteur ? Un point facile pour ramener les autres ?
Et en gros tu fais comment pour ramener les autres points ? Produits scalaires ?
Je te remercie d'avance.
Je suis désolé de t'embêter avec des exos faciles pour toi ahah.
Re-salut à toi !
En fait le théorème de la résultante s'applique en tout point puisque quand tu changes de point dans un torseur, la résultante reste inchangée !
Du coup ici en effet il faut mixer le théorème de la résultante et le théorème des moments ! Pour le point à appliquer il faut surtout ne pas faire apparaître d'actions de liaison dans ton équation (bon là y'a pas trop de soucis même si je ne peux pas vérifier haha :p ) et c'est ton BAME qui va t'indiquer quel point choisir. Bon ici l'énoncé demande des valeurs précises : essaie de choisir un point qui les fasse toutes apparaître !
Une dernière chose, je crois que tu as oublié des g dans ta résultante !
Bon courage ! J'essayerai de faire l'exo cet aprem quand j'aurai fini mes révisions du jour ! Tu peux éventuellement me donner l'année et le concours pour l'annale
Merci beaucoup pour ta réponse !
Je n'arrive pas à choisir le point justement, je me demande lequel prendre. Parce qu'en fait le schéma cinématique est assez complexe. Pour le g oublié, je suis désolé, je l'ai oublié en recopiant mon brouillon ici.
Tu ne révises que le matin ?
C'est en SI CCP 2013 question 12. (le schéma est en Annexe A-6)
Ok merci pour le sujet j'imagine que c'est TSI pour la filière :p
Non je révise l'aprèm´ aussi mais moins que le matin je suis moins efficace... En général ça donne 9h-13h et 14h-16~17h xD
Je n'ai pas changé de filière depuis avant-hier ! :p
Ca va ca fait tout de même une bonne journée ! Bon courage pour la fin d'après-midi !
Ok je m'y suis mis c'est toujours chaud les sujets de SI y'a une longue période de compréhension. Là le BAME t'indique où appliquer tes théorèmes parce que si tu fais un théorème des moments en K par exemple, le moment de NK sera nul et tu auras donc NI en fonction du reste ! Puis tu fais pareil avec un théorème en I et c'est bon !
Je fais rapido les calculs qu'on puisse comparer...
Tu es vraiment génial, tu m'aides beaucoup alors que ca te prend du tout. Je voulais vraiment te remercier.
Par contre j'ai vraiment du mal même avec ta réponse sous les yeux à voir comment arriver là, j'ai pas l'intuition du départ en fait.. :/
En plus dans le BAME, le point K ne touche pas toujours le sol.
Ce serait possible de détailler la toute première ligne du calcul, ou de me montrer la première équation de laquelle tu es partie ? Je te promets d'essayer de dérouler jusqu'au résultat !
Merci pour tout en tous cas !
Écoute avec plaisir c'est toujours cool la SI haha
Il faut bien voir quand tu écris tes torseurs que si l'un d'eux a un moment nul en ce point, quand tu feras un théorème des moments en ce point et bien son moment restera nul ! Ça sert à "éliminer" une action dont tu n'as pas besoin, et ici c'est utile puisqu'il faut exprimer NI ou NK en fonction du reste, et non pas l'un en fonction de l'autre.
Après mon équation de base c'est les moments statiques en K pour la première (NI) et en I pour NK. Et on déplace les torseurs avec Varignon (ou la formule BABAR ça dépend comment on l'appelle).
Salut !
Je suis désolé de répondre aussi tardivement j'ai revu pas mal mes cours de dynamique parce que j'avais pas bien pigé le truc. J'avais bien compris avec la résultante mais c'est BABAR que j'appliquais mal.
Alors j'ai refait et du coup j'ai tout pareil que toi sauf le dénominateur, j'ai le même que toi multiplié d'un signe -1.
Donc le dénominateur de Ni est xk-xi et celui de Nk est xi-xk chez moi.
Parce que on a toute notre formule du moment = 0 et comme on veut Ni et Nk je les passes à gauche donc je les soustrais de chaque côté de l'équation. Si tu pouvais juste checker ce signe moins et me confirmer, j'en serai ravi. Au passage, si tu dois faire tes derniers réglages ou quoi que ce soit, ne t'embête pas pour le check, garde ton temps pour des choses plus utiles ! Je te suis extrêmement reconnaissant en tous cas j'ai vraiment bien compris je pense !
Bon courage pour les concours si tu démarres demain, aie confiance en toi c'est le secret de la réussite !
Salut à toi !!
Justement non je pense que j'ai fait juste parce que tu remarqueras qu'à chaque fois qu'on a déplacé en un point, au numérateur on a xce point - xautre chose du coup vu que tu fais passer de l'autre côté pour les N le signe doit être différent je pense... Je te réponds intuitivement j'ai pas fait les calculs (et j'ai jeté l'autre feuille x) ) :p
Merci beaucoup à toi et bon courage à toi aussi en tout cas !!!! C'est super sympa !
Le signe est bien différent, seulement la pesanteur est orienté selon les négatifs donc les forces de poids sont négatives à la base et pas les forces normales qui sont positives.
Donc elles sont différentes à la base et comme on passe les forces normales de l'autre côté elle deviennent de même signe que les forces de poids par rapport à ce que tu expliques !
Merci beaucoup !!
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