00 GET J. 0626-A CONCOURS GENERAL DES LYCEES SESSION 2000 SCIENCES ET TECHNOLOGIES INDUSTRIELLES GENIE ELECTRIQUE (Classe de terminale STI) ELECTROTECHNIQUE Durée : 6 heures BALLON CAPTIF Ce dossier comprend : Dossier de présentation... pages G1 à G6 Partie Dimensionnement de l'aerophile 5500 : Dossier A... pages A1 à A8 Partie Distribution : Dossier B... pages B1 à B17 Partie Etude de l'ensemble modulateur-moteur asynchrone assurant la motorisation des pompes s : Dossier C... pages C1 à C20 Partie Etude des dispositifs de sécurité : Dossier D... pages D1 à D8 Un cahier réponses. Dès la distribution, assurez-vous que votre dossier est complet. L'épreuve se compose de quatre parties, A, B, C et D, totalement indépendantes. Elles devront être traitées sur le cahier réponses proposé dans l'ordre souhaité par le candidat. Seules les notations indiquées dans le texte seront utilisées. Toutes les réponses devront être justifiées. Le candidat s'attachera à présenter des calculs clairs et à encadrer tous les résultats. Tout résultat incorrectement exprimé ou non justifié ne sera pas pris en compte, en outre, les correcteurs apprécieront une écriture lisible.
00 GET J. 0626-B PRESENTATION GENERALE Ce dossier contient les documents suivants : Présentation générale :... page G2 Description de l'installation :... page G2 Synoptique de fonctionnement général :... page G3 Mode de fonctionnement "NORMAL" :... page G4 Mode de fonctionnement "1 er SECOURS" :... page G5 Mode de fonctionnement "SECOURS ULTIME" :... page G6 - G1 -
PRESENTATION GENERALE 1 2 3 4 Un ballon captif de la société «AEROPHILE» est installé en bord de Seine, dans le parc «ANDRE CITROEN». L aérophile est le premier grand ballon captif des temps modernes. Il s agit d un ballon à gaz rempli d hélium. Il permet d emmener 32 passagers sans bruit, ni secousse à 150 mètres d altitude. Cette réalisation renouvelle une expérience de ballon captif datant de juillet 1878 où 35000 personnes purent voler audessus des Tuileries. Le ballon captif est relié au sol par un câble animé grâce à un treuil. 9 5 8 7 6 Légende 1 Ballon 2 Tore de charge 3 Nacelle circulaire 4 Système de radio et pilote 5 Câble 6 Poulie de 7 Container (local technique) 8 Pupitre de au sol 9 Poste de distribution HTA/BTA Conduite du ballon La conduite du ballon s'effectue depuis la nacelle par un pilote équipé d'une radio. En cas de défaillance, un deuxième pilote peut conduire le ballon à l'aide d'un pupitre de au sol. Dans les deux cas, il est possible de sélectionner un mouvement "vitesse lente" ou "vitesse rapide" du ballon. Les deux pilotes peuvent communiquer par talky-walky. Un frein à permet d'effectuer une retenue en position fixe du ballon. Contrainte d étude imposée par la Direction Générale de l'aviation Civile (DGAC) La vitesse limite de vent en vol autorisée par l'aviation civile est de 10 m.s -1. Description des modes de fonctionnement Le système est prévu pour fonctionner en mode "NORMAL" ou, en cas d'avaries, dans un des 3 modes "SECOURS" ci-dessous : 1 er niveau de Niveau de ultime Aérophile Niveau de ultime Défaillance du moteur. Défaillance de la chaîne. Défaillance du moteur diesel. - G2 -
Poulie de Synoptique de fonctionnement général diesel Liaisons s - G 3 - Vitesse lente cyl. : 89,7cm 3 Vitesse rapide Treuil
Treuil Poulie de Mode de fonctionnement "NORMAL" - G 4 - diesel Dispositifs de Liaisons s Vitesse lente cyl. : 89,7cm 3 Vitesse rapide Ce mode utilise les blocs ci-dessus. L'ensemble treuil réducteur est entraîné par une transmission. Les pompes s sont entraînées par un moteur asynchrone de 45 kw alimenté à partir du par l'intermédiaire d'un "DIGISTART".
Treuil Poulie de Mode de fonctionnement " 1 er Secours" diesel Secours ultime - G 5 - Fonctionnement normal Petite vitesse Cyl. : 89,7cm 3 Grande vitesse Liaisons s Liaisons s Ce mode utilise les blocs ci-dessus. Le dispositif de 1 er a pour fonction d'autoriser une descente du ballon en cas de défaut : Absence réseau, arrêt d'urgence, avarie réducteur ou centrale Le mode 1 er est donc conçu pour fonctionner avec un moteur diesel + pompe 10 cm 3.
Ce mode utilise les blocs ci-dessus. Le dispositif de ultime a pour fonction d'autoriser une descente du ballon en cas de défaut. Dans ce cas, un ensemble d'engrenages entraîné par un moto-réducteur de 3kW est alimenté par : un moteur diesel +, ou une prise "". Un frein à permet de bloquer le treuil lors du passage du fonctionnement "Mode normal" ou "1 er " en fonctionnement "Secours ultime". Treuil Poulie de { Secours ultime ou Aérophile diesel Mode de fonctionnement " SECOURS ULTIME " Liaisons s - G 6 - Fonctionnement normal Vitesse lente et 1 er Secours Cyl. : 89,7cm 3 Vitesse rapide