CNC 2015 TSI Génie électrique : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Technologies et sciences industrielles : génie électrique du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2015, filière TSI, en 3 heures. Thème : Véhicule électrique de karting : transmission, moteur à courant continu, hacheur, commande MLI et régulation du courant.
À savoir sur cette copie. Exemplaire numérisé : des annotations manuscrites figurent sur le sujet. Il sera remplacé dès que nous aurons une copie propre.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Véhicule électrique de karting (présentation). Enjeux de poids, de volume, de puissance et de coût d'un kart électrique, rôle des batteries lithium et des convertisseurs. Partie sans question.
- A-Etude de la transmission mécanique. Rapport de la transmission par poulies et courroie entre le moteur et les roues, vitesse du véhicule en fonction de la vitesse du moteur, accélération et distance parcourue à accélération constante.
- B-Détermination des caractéristiques de la motorisation. Moteur à courant continu à flux constant : schéma équivalent, relations de la force électromotrice et du couple, caractéristique vitesse-couple et estimation de la résistance d'induit sur la documentation constructeur.
- C-Convertisseur de commande. Bras à deux MOSFET : commande en hacheur abaisseur, chronogrammes, tension moyenne, ondulation du courant et inductance de lissage. Commande complémentaire avec courant de signe variable, composants conducteurs et courants maximaux.
- D-Elaboration du rapport cyclique. Modulation de largeur d'impulsion par le circuit SG3525 : fréquence de l'oscillateur et loi du rapport cyclique en fonction de la tension de commande. Montage soustracteur à amplificateur opérationnel pour élargir la plage de réglage et inverser la pente.
- E-Régulation du courant dans le moteur. Schéma bloc du moteur, fonction de transfert courant-tension, boucle fermée avec correcteur proportionnel-intégral. Montage réalisant le comparateur et le correcteur, tracé de Bode asymptotique, stabilité, erreur statique et gain pour un temps de réponse de 1 ms.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Alimentation en énergie et stockage de l'énergie
- Description et paramétrage du mouvement d'un point
- Conversion électromécanique : machine à courant continu
- Conversion continu-continu : les hacheurs
- Amplificateur linéaire intégré
- Correction d'un système asservi et correcteur numérique
- Performances d'un système asservi
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