Activité d’initiation à SinusPhy
Logiciel de simulation multi-physique

1- Caractéristiques d’un moteur à courant continu

1- Calculs théoriques

Le graphe ci-dessous donne la valeur du courant lors des différentes phases de fonctionnement d’un moteur d’entraînement d’une broche de machine à graver.

La tension d’alimentation du moteur (U) est de 24Vcontinue. Ci-dessous le schéma équivalent du moteur. Rappel : - E = k w avec k : constante

• Donner la valeur du courant de démarrage Id, le courant absorbé à vide Io, le courant en phase d’usinage Iu.
  
• Au démarrage la valeur de la fem E est de 0V, à partir du schéma équivalent du moteur, en déduire la valeur R la résistance d’induit du moteur.
  

La constante de couple k vaut 0,0527 V/rad/s

• Calculer la valeur de la fem E lors de la phase d’usinage (on prendra R = 4Ω).
  
• En déduire la vitesse de rotation du moteur.
  
• Calculer la puissance utile.
  
• Calculer la puissance absorbée.
  
• Calculer le couple mécanique en sortie du moteur
  
• Calculer le rendement η du moteur.
  

2- Simulation avec SinusPhy

A l’aide du logiciel de simulation multi-physique SinusPhy, vous allez valider ou pas les calculs précédents.

• Saisir le schéma ci-dessous :
  

• Paramétrer les différents éléments. Pour le curseur il faut pouvoir simuler un couple de sortie variant de 0 Nm à 2 fois le couple calculé précédemment.
  
• Simuler l’ensemble sur une durée de 3s et un incrément de 0.001.
  
• Visualiser les courbes permettant la comparaison entre les calculs précédents et la simulation.
  
• Conclure et caractériser les écarts s’il y en a.
  
• Par simulation, trouver la valeur approchée du couple de sortie à vide.
  
• Vérifier cette approximation par le calcul et conclure.
  

2- Application sur le pilote de bateau AT50 en boucle ouverte

Simulation pour un effort « normal » :

• Charger le fichier « Pilote-AT50-eleve1 ».
  
• Le compléter en fonction des données du pilote AT50.
  
• Simuler sur 10s pour un effort de 7daN.
  
• Visualiser les courbes intéressantes permettant de vérifier les caractéristiques techniques du pilote.
  
• Conclure.
  

Simulation pour un effort maximal :

• Travail identique au précédent pour une simulation avec l’effort maxi de 45daN.
  

Affichage de nouvelles informations, modifier le schéma pour :

• Afficher la course du vérin.
  
• Afficher la puissance de sortie.
  
• Afficher l’énergie de sortie.
  
• Afficher le rendement de la chaîne d’énergie.
  
• Montrer le résultat au professeur.