CNC 2017 TSI Génie électrique : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Technologies et sciences industrielles : génie électrique du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2017, filière TSI, en 3 heures. Thème : Machine à commande numérique : dimensionnement des moteurs d'axes, filtrage des harmoniques, asservissement de vitesse et liaison RS232.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Présentation. Machine-outil à commande numérique, ses axes X, Y, Z, ses caractéristiques et le schéma synoptique de la commande par variateurs. Partie sans question.
- A-Dimensionnement des moteurs des axes X et Y. Comparaison des lois de vitesse triangle, trapèze et rectangle pour minimiser la puissance maximale du moteur. Moteur à courant continu à aimants permanents : constantes, couples et rendement au point nominal. Étude thermique sur cycle : couple moyen, courant efficace, pertes Joule et temps d'arrêt de refroidissement.
- B-Filtre d'entrée du variateur du moteur de l'axe Z. Courant de ligne non sinusoïdal : valeur efficace, puissance apparente, facteur de puissance et taux de distorsion harmonique. Cellules LC accordées sur l'harmonique 5, condensateur équivalent au fondamental pour compenser la puissance réactive et calcul de L et C.
- C-Asservissement de position des moteurs de l'axe X et Y. Boucle de vitesse à génératrice tachymétrique et correcteur proportionnel-intégral : analyse du schéma électronique à amplificateurs opérationnels pour exprimer Kp et Ti. Réglage pour une erreur de traînage de 12 % et étude de la stabilité.
- D - Communication réseau de la machine. Liaison série RS232 asynchrone entre un adaptateur Ethernet et la machine-outil : avantages de la transmission série, chronogramme d'un caractère avec parité paire, rendement et durée de transfert d'un fichier.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Ingénierie système : diagrammes SysML d'états, de séquence et de blocs internes
- Conversion électromécanique : machine à courant continu
- Grandeurs inertielles et cinétiques : masse, centre d'inertie, matrice d'inertie, torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
- Alimentation en énergie et stockage de l'énergie
- Signaux périodiques et filtrage linéaire
- Régime sinusoïdal forcé
- Correction d'un système asservi et correcteur numérique
- Performances d'un système asservi
- Amplificateur linéaire intégré
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