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Publié : 1er novembre 2014

Découverte de SinusPhy

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.