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TSGE- Examen fin formation - Technicien Spécialisé en gestion des entreprises.
examens fin formation TSGE.
examen fin formation 2018 v1
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examen fin formation 2017 v2
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examen fin formation 2017 v1
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examen fin formation 2016 v2
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examen fin formation 2016 v1
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examen fin formation 2015 v2
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examen fin formation 2015 v1
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examen fin formation 2014 v2
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examen fin formation 2014 v1
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examen fin formation 2013
v2 TSGE.
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examen fin formation 2013 v1
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examen fin formation 2012 v2
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examen fin formation 2012 v1
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examen fin formation 2011
v1 TSGE .
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examen fin formation 2010
v2 TSGE .
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examen fin formation 2010
v1 TSGE
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examen
fin formation 2006---2010 TSGE
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Informations
Couple résistant.
C’est le couple qui s’oppose au mouvement d’entraînement de la machine.
Pour animer une mécanique en rotation, il faut que le couple généré par le moteur [Cm] soit supérieur ou égal au couple que lui oppose la mécanique [Cr ].
Il existe essentiellement trois familles de caractéristiques de couple résistant en fonction de la vitesse de rotation :
- les machines à couple résistant constant ; toutes les applications de manutention horizontale et verticale telles que les engins de levage, les convoyeurs et les bandes transporteuses. Elles couvrent environ 80% des applications,
- les machines à couple résistant proportionnel à la vitesse ; applications utilisant des entraînements à vis d’Archimède, machines dont le couple résistant est proportionnel au carré de la vitesse telles que les pompes centrifuges et les ventilateurs,
- les machines à couple résistant inversement proportionnel à la vitesse : enrouleurs, dérouleurs et broches de machines-outils.
Des sur couples résistants sont opposés par nombre de machines au tout début du démarrage. C’est par exemple le cas des mécanismes à portées multiples (convoyeurs, broyeurs à boulets).
La figure suivante représente des caractéristiques couple-vitesse de machines présentant un surcouple au moment du démarrage. Certaines machines comportant des frottements importants peuvent présenter des couples de décollage pouvant atteindre plusieurs fois le couple à la vitesse nominale
Couples de démarrage de 2 moteurs
.La courbe A représente un moteur à couple constant. La courbe B un moteur à faible couple au démarrage (moteur asynchrone par exemple).
Couple entraînant (charge entraînante)
Il y a couple entraînant lorsque la mécanique entraîne le moteur.
- Dans les mouvements horizontaux, la chaîne cinématique est entraînante lors de ralentissements plus rapides que ceux obtenus naturellement par simple disparition du couple moteur ou du fait de l’action d’un élément extérieur telle que l’action du vent sur une structure mobile.
- Dans les mouvements verticaux, il y a couple entraînant lors de la descente de la charge.
Lorsque la mécanique est entraînante, le flux d’énergie s’inverse. Pour ralentir la charge en un temps court, une action de freinage peut être réalisée mécaniquement ou électriquement : le moteur entraîné par la mécanique devient générateur et pour dissiper l’énergie, débite soit dans des résistances, soit sur le réseau par l’intermédiaire du variateur. On se trouve alors dans les quadrants 2 et 4 (voir explication plus bas).
Quelles que soient leurs caractéristiques de couple résistant, toutes les mécaniques sont tantôt réceptrices ou tantôt génératrices d’énergie.
Couple constant
Le moteur est dit à couple constant lorsque le couple nominal est fourni quelle que soit la vitesse. Ce type de couple est nécessaire pour les système de traction, de levage, les grues,..
Puissance constante
Le moteur est dit à puissance constante lorsque le couple fourni est inversement proportionnel à la vitesse angulaire. Ce type de couple est nécessaire pour les tours, les enrouleurs axiaux,…
Phases d’un mouvement.
Les différentes phases de mouvement d’un moteur comprennent deux régimes de fonctionnement :
- le régime établi, lorsque la vitesse est constante. Il y a égalité entre le couple moteur (Cm) et le couple résistant (Cr). Dans ce cas : Cm=Cr.
- le régime transitoire : accélération et décélération.
L’accélération
Le moteur doit développer un couple supérieur à celui qu’il développe en régime établi.
Un couple accélérateur Ca est nécessaire pour vaincre l’inertie qui s’oppose à la variation positive de vitesse. Le couple moteur est supérieur au couple résistant Cm>Cr.
La décélération.
Plusieurs cas peuvent se présenter :
- la décélération est naturelle, le couple développé par le moteur d’entraînement est nul. Le ralentissement est produit uniquement par le couple résistant Cr de la machine. Le couple de ralentissement est égal au couple résistant.
- la décélération est lente. Le convertisseur d’énergie fonctionne en moteur mais il doit développer un couple moteur ( couple de ralentissement) plus faible que le couple résistant.
- la décélération est très lente, Si le temps de décélération doit être supérieur au temps de ralentissement naturel, le moteur doit développer un couple mécanique « moteur » pour éviter un arrêt prématuré :
- la décélération est très rapide. Si le temps de décélération doit être inférieur au temps de ralentissement naturel, le moteur doit développer un couple mécanique « résistant » renforçant celui produit par la machine. Le couple de ralentissement vaut le couple résistant auquel on ajoute un couple de freinage (Cf).
Il y a deux façons d’augmenter le couple de ralentissement :
o inverser le sens du couple moteur : freinage électrique,
o produire un couple de freinage mécanique.
Les quadrants de fonctionnement.
La plupart des machines ont besoin de deux mouvements de sens inverses obtenus par inversion de sens de marche du moteur d’entraînement.
De plus, il est souvent nécessaire d’accélérer le temps d’arrêt du mouvement, ce qui nécessite un couple de freinage.
Les différentes relations entre le couple (entraînant ou résistant) et la vitesse (avant ou arrière) sont représentées conventionnellement par les « quatre quadrants de fonctionnement ».
Les 4 quadrants de fonctionnement d’un moteur
Le Flasque avant et le flasque arrière.
Leur rôle est de porter le palier avant et le palier arrière. Leur positionnement géométrique est très important, car le jeu entre le stator et le rotor est faible (quelques dixièmes de millimètres).
Ils assurent également le centrage de la carcasse, qui doit posséder une bonne concentricité avec le palier. Bien souvent le palier avant assure aussi la fixation du guide balais dans les moteurs à collecteurs ou à bague.
L’arbre
L'arbre assure le maintien des pièces en rotation. Les tôles magnétiques sont montées généralement en force par un gonflement local du diamètre de l'arbre. Tout le couple créé transite par cet emmanchement.
Les paliers avant et arrière
Les paliers supportent la majorité des efforts radiaux, et tout les efforts axiaux quand ils sont présents. Seuls les calculs mécaniques permettent le choix entre les roulements à billes ou les paliers lisses. Pour les moteurs fonctionnant en position verticale l’effort axial transmis sur les paliers nécessite des roulements de type « butée » spécialement adaptés. Il ne faut donc pas modifier la position d’un moteur pour laquelle il a été prévu.
Le rotor
Solidaire de l’arbre il comprend les enroulements et la carcasse magnétique. Il sera différent selon le type de moteur (continu, asynchrone, synchrone). Il réagit au champ magnétique du rotor en créant à son tour un champ magnétique qui s’oppose et qui le fait entrer en rotation. Le rotor doit être équilibré pour éviter des balourds et des vibrations.
La carcasse
La carcasse permet :
o la conduction du champ magnétique.
o la tenue mécanique du moteur.
Le stator
C’est la partie fixe du moteur. Il permet la création du champ magnétique faisant tourner le rotor ou induit.
La dynamo tachymétrique
C’est un générateur disposé en bout d’arbre du moteur. Ce générateur fournit une tension continuée dont la valeur est directement proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur.
Cette tension est envoyée au système de régulation du moteur ce qui permet donc de mesurer et réguler la vitesse de rotation.
Le servo-moteur
C’est un ensemble constitué d’un moteur et d’organes de commande et régulation électroniques.
Vue réelle et dessin d’un stator
Les tôles magnétiques du rotor et du stator.
Elles assurent la conduite du flux magnétique.
Elles sont construites avec des feuilles de tôles découpées isolées sur une face ou sur les deux par un vernis pour éviter les courants de Foucault qui circulent perpendiculairement au flux magnétique et qui provoquent un échauffement. Les épaisseurs varient de quelques dixièmes à 2 millimètres suivant les tailles de machines. Le choix de l'épaisseur est un compromis coût et présence de courants de Foucault.
L’isolant peut parfois être endommagé par des vapeurs nocives. Dans ce cas le moteur chauffe sous l’effet des courants de Foucault.
Le cuivre des bobines
Ce sont des fils de cuivre isolés par un vernis isolant. Un court circuit entre deux fils suffit à faire chauffer le bobinage entraînant la destruction du vernis. On constate alors une odeur de brûlé et le vernis de couleur initiale orange tirant sur le brun devient « noir grillé ». Le moteur bien entendu ne fonctionne plus.