1 COMPRENDRE LE MECANISME, ANALYSE FONCTIONNELLE

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1 Elément à éclairer ETUDE DE CAS Compétences associées A2 Analyser le système C2 Mettre en œuvre un protocole expérimental THEME SOCIETAL S'éclairer CENTRES D'INTERET CI1: Analyser un système fonctionnellement et structurellement CI3 : Analyser des constituants d un système réel d un point de vue structurel et comportemental. PROBLEMATIQUE Comment fonctionne la lampe Quechua? 1 COMPRENDRE LE MECANISME, ANALYSE FONCTIONNELLE Objectif du TP Dans cette première partie, nous allons découvrir les éléments constitutifs de la lampe et décrire les flux entre eux. Démontage et observation de la lampe: Démontez la lampe mise à votre disposition Dans un schéma à main levée, représentez chaque constituant dans un rectangle. Liez entre eux les constituants par un trait représentant la fonction technique les liant (fonctions de maintien, électrique, de guidage, de mise en mouvement etc.) Chaque fonction peut être représentée dans une couleur différente. Exemples de représentation : main EC Lampe Quechua 1 : Etude fonctionnelle Page 1 sur 5

2 Diagramme SADT Les diagrammes SADT suivants vous donne "l'architecture" du système: Ces schémas correspondent-ils aux schéma que vous venez de faire manuellement? ETUDE DES FLUX INTERNES Pour mieux comprendre notre système, nous allons nous intéresser à la manière dont l'énergie est transformée dans celui-ci. Nous allons décrire chacun des flux présent dans les diagrammes précédents. Energie mécanique Retrouvez les caractéristiques des éléments permettant d'adapter l'énergie mécanique. Aidez vous au besoin de la modélisation du réducteur donnée par le modèle SolidWorks Retrouvez la caractéristique principale du réducteur, indiquez la démarche suivie. EC Lampe Quechua 1 : Etude fonctionnelle Page 2 sur 5

3 Energie électrique Nous allons mesurer chacun des flux électriques présent à l'aide du logiciel Labview. Une lampe démontée et placée sur un support vous est fournie. Ainsi qu'un boitier contenant une interface d'entrées-sorties USB 6009 Vérifiez que le périphérique est bien reconnu et nommé "Dev1", renommez le au besoin Tensions de sorties de l'alternateur Nous observons 3 fils à la sortie de l'alternateur. Nous pouvons en déduire sans trop nous avancer qu'il s'agit là d'un alternateur triphasé. Si vous ne savez pas ce qu'est un courant triphasé, aidez vous de la ressource en ligne : Mesurer des tensions sous Labview Créez un Vi, puis CTRL+ T pour visualiser diagramme et face avant Insérez un assistant DAQ dans le diagramme Demandez à acquérir des tensions sur les entrées ai A noter que l'on peut acquérir plusieurs signaux simultanément Pour le cadencement des mesures, la fréquence maxi est de 48 KHz mais si n entrées alors maxi=48/n KHz (exemple si 2 entrées alors Fmaxi = 24 KHz) Ici, par exemple, nous ferons 1000 lecture à une fréquence de 1 KHz Lorsque les réglages sont bons : A noter que l'on pourra les changer en double-cliquant sur l'icones de l'assistant DAQ EC Lampe Quechua 1 : Etude fonctionnelle Page 3 sur 5

4 Visualiser les courbes Avec le bouton droit, pointez la sortie de données de l'assistant DAQ et demandez à créer un indicateur de type graphe Le graphe apparait sur la face avant. Essayez de prendre une mesure Plus élégant: Pour aider à prendre une mesure au moment désiré, on peut aussi placer un bouton de démarrage et de fin de mesure et une condition qui sera évaluée tant que pas stop Mesurez les tensions simples à la sortie de l'alternateur On peut modifier les échelles en cliquant bouton droit sur le graphe puis "propriétés" ou en pointant directement sur la dernière valeur de l'échelle. Il est aussi possible de placer un curseur qui donnera la position en x et y d'un point sur la ou les courbes en pintant bouton droit sur celle-ci puis "propriétés". Il faudra alors après bouton droit sur le graphe choisir "éléments visibles" puis Mesurez les tensions composées à la sortie de l'alternateur Aidez vous de la ressource en ligne : Le système triphasé est-il équilibré? expliquez. La relation entre tension simple et tension composée est-elle vérifiée? Quelle est la relation entre vitesse de rotation de la manivelle et fréquence du signal triphasé, expliquez. Y-a-t-il une relation entre fréquence de rotation et valeur de tension maximum? EC Lampe Quechua 1 : Etude fonctionnelle Page 4 sur 5

5 Tension de sortie du redresseur Réalisez le graphe des tensions simples précédentes et de la tension à la sortie du redresseur (ou entrée de la batterie) Expliquez pourquoi la tension de sortie du redresseur est pratiquement constante jusqu'à une certaine vitesse de rotation de la manivelle Etude du redresseur Aidez vous des ressources en ligne: Expliquez sommairement comment fonctionne le redresseur. Comparez la tension maximale à la sortie du pont redresseur avec la tension triphasée d'entrée, d où vient cette différence? (voir ce qu'est la tension de seuil d'une diode) Etude de la diode électroluminescente (DEL ou LED) Réalisez le graphe de la tension aux bornes de la LED et du courant qui la traverse pour les différents types d'éclairages de la lampe. Pour le courant, nous mesurerons la tension au bornes de la résistance R4 (22 ) placée en série ce qui nous permettra d'avoir une image du courant après calcul (à faire sous Labview avant de tracer le graphe) Comment est géré le signal pour obtenir une différence d'intensité lumineuse? Déterminez la puissance moyenne dissipée par la LED Voir puissance moyenne et modulation de largeur d'impulsions (MLI), convertisseur numériqueanalogique. Pour avoir une bonne idée de ce qu'est un signal faisant apparaitre une MLI (ou PWM en anglais), ouvrez le fichier "Visualisation MLI.exe". Faites varier successivement la tension, la fréquence et la largeur d'impulsion EC Lampe Quechua 1 : Etude fonctionnelle Page 5 sur 5