Transmission de puissance

Transcription

1 Sciences e l Ingénieur Page 164 Transmission e puissance Transfert énergie entre le moteur thermique (énergie thermique) et le moteur électrique (énergie électrique) pour prouire e l énergie mécanique, l énergie chimique (recharge es batteries). Chaque transformation nécessite une aaptation. Thermique Boîte à vitesse batterie Electrique

2 Sciences e l Ingénieur Page Energie Dans le sens commun l'énergie ésigne tout ce qui permet 'effectuer un travail, fabriquer e la chaleur, e la lumière, e prouire un mouvement. L'unité u système international pour mesurer l'énergie est le joule (J). Certaines activités utilisent 'autres unités, notamment l'électron-volt (1 ev 1, J), le kilowattheure (1 kwh 3,6 MJ), la calorie (4,18 J), la Calorie (alimentaire : J). Les sources 'énergies utilisées par l'homme sont 'origine renouvelable ou non : L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour ésigner l'énergie 'un système emmagasinée sous forme 'énergie cinétique et 'énergie potentielle mécanique. L'énergie mécanique s'exprime généralement : où : E m est l'énergie mécanique E c est l'énergie cinétique E p est l'énergie potentielle E E + E m c p 1 1 Energie cinétique : E c mv² + JΩ² 2 2 Energie potentielle E p mgh

3 Sciences e l Ingénieur Page Puissance La puissance est la quantité énergie consommée pour effectuer un travail par unité e temps. Pour effectuer le même travail, eux systèmes e puissances ifférentes ne mettront pas le même temps. A B A 1 B A 2 B Le véhicule 2 est 2 fois plus puissant car il effectue le même travail en 2 fois moins e temps. 1joule 1Watt 1secone Puissance mécanique un mobile v P F v F en N V en m/s P en W Puissance mécanique en rotation r F Moment une force C F r Puissance P C Ω Rappels : Vitesse linéaire : v t r Fréquence e rotation en tr/s : n 2π t Vitesse angulaire en ra/s : Ω 2 π n

4 Sciences e l Ingénieur Page 167 Puissances électriques Il existe 3 sortes e puissances P : Active qui effectue le travail en W Q : Réactive absorbée par l actionneur en VAR S : Apparente mesurable e l extérieur en VA S P Q Exemple P fait avancer le bateau Q est nécessaire pour le tirer epuis la berge S S est la somme P Q Puissance en monophasé P VI cosϕ Q VI sinϕ S VI S P² + Q² Puissance en triphasé P UI 3 cosϕ Q UI 3 sinϕ S UI 3 S P² + Q² Exemple 3,26ms ϕ : éphasage entre la tension simple et le courant t 3,26ms ϕ 180 ϕ , 68 10ms 10ms R² + L² 2² + 3,72Ω ( 0,01 2π 50) ² Veff Ieff Veff Ieff 240 Ieff 64A 3,72 P cos(58,68) Q sin(58,68) S S P² + Q²

5 Sciences e l Ingénieur Page Transmissions 3-1 Vocabulaire 3-2 Denture un pignon Les imensions e la ent sont onnées par le moule m : moule e la ent (0,5 ; 0,6 ; 0,8 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 ; 3 ; 4 ; 5..) : Nombre e ents. m Les moules choisis augmentent quan les couple transmis augmentent. Lorsque les moules iminuent trop, le renement e transmission iminue. 3-3 Moification axe e rotation z

6 Sciences e l Ingénieur Page Moification u couple L emploi en réucteur un train engrenages a le plus souvent comme objectif une augmentation u couple en sortie. La puissance entrée est onnée par : Pe C e e En régime permanent, à vitesse constante on a : Ps η Pe avec η: renement e transmission (entre 95 et 98% pour un couple pignon/roue) En connaissant le rapport e réuction, on peut en éuire le couple en sortie. Ici Ps η Pe Cs η s C e e Cs η C e s e e s 1 r r : rapport e transmission s r e 3 5 Relation e WILLIS s / ps e / ps s / 0 e / 0 ps / 0 ps / 0 n : nombre e contacts extérieurs ( 1) n ( ( rouesmenantes rouesmenées ) ) ici s / ( 1) e / ,116

7 Sciences e l Ingénieur Page Transmission par courroie Rapport e transmission N D D N D 3 7 Transmission par chaîne Rapport e transmission N N D D p p D

8 Sciences e l Ingénieur Page Train épicycloïal Prius : un étrange mélange énergie et e transmissions