FORUM ÉLECTRICITÉ


S'inscrire Aide

Projet vélo générateur terminale STI2D

Rechercher dans le forum électricité :
ou taper le n° d'une question pour y accéder directement
Je pose une nouvelle question :

Actuellement

19 156

questions dans le
forum électricité


15311

Conseils Forum Électricité : Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.

Je suis en terminale STI2D.
En terminale dans cette filière, nous devons mener à bien un projet technologique.
Le mien s'intitule "vélo générateur et distributeur de récompense."
En effet le but de celui-ci est de produire de l'électricité pour alimenter un distributeur de récompenses.
Le but étant de sensibiliser les visiteurs aux portes ouvertes de 2016 de mon lycée, à ce qu'ils peuvent produire en affichant la puissance instantanée et l'énergie sur un Arduino et en distribuant une boite de Smarties.
Étant donné que nous sommes plusieurs sur ce projet, ma partie est :
- Convertir l'énergie mécanique de rotation en énergie électrique.
- Acheminer cette énergie jusqu'aux batteries.
- Stocker l'énergie dans les batteries.

Je dois donc choisir l'alternateur, mais le choix est déjà fait, on a choisi un alternateur à aimant permanent : cet alternateur produisant du triphasé alternatif, je dois donc aussi choisir le redresseur et le filtre (si j'ai bien compris), le problème c'est que je ne sais pas selon quels critères choisir ces deux dispositifs.

Pour stocker dans des batteries je dois aussi choisir un régulateur, mais encore une fois je ne sais pas selon quels critères choisir un régulateur.
Pour les câbles je dois les choisir selon l'intensité passante n'est-ce pas ?

En vous remerciant d'avance de vos éventuelles réponses.
Merci. biggrin
20 mars 2016 à 18:27
Réponse 1 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonjour. Pour la journée portes ouvertes 2016 cela risque d'être un peu court.
Entrainer un alternateur triphasé, pourquoi pas, mais à quelle vitesse en tr/min ? Quelle est la puissance de cette machine ? La tension de sortie nominale par enroulement ? Le couplage ?
En admettant que cela soit faisable, il faudra imaginer le système mécanique d'entrainement de la machine. En mangeant bien le matin, la puissance musculaire disponible sera réduite à quelques très petites dizaines de watts.
La partie électrique est simple, avec un redresseur PD3 en sortie et sans filtrage (le taux d'ondulation de la tension étant faible par principe, l'indice de pulsation est de 6 rappelons le), ou un simple condensateur de quelques bons microfarads, suivant le débit.

Vous devez choisir un régulateur, oui, mais de quelle grandeur électrique ? Qui agirait sur quoi ? Un peu vague.
Pour les câbles c'est à vous de connaitre les critères de choix.

Globalement, vous n'aurez pas le temps. Il y a l'examen à préparer, les gadgets plus ou moins réalistes ne sont pas au programme. En STI2D on n'a pas le bagage technique suffisant pour ce type de projet qui, mine de rien, n'est pas aussi simple qu'il en a l'air. Sans compter qu'il faut maitriser l'Arduino.

L'équipe pédagogique est mieux à même de vous apporter l'aide nécessaire.

Cordialement.
20 mars 2016 à 22:00
Réponse 2 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

mf06
Membre inscrit
mf06
692 messages
Bonjour,
Il me semble que vous avez été aveuglé par une pub d'eau minérale ! prenez en compte que l'effet s'oppose à la cause !!! que les pertes mécaniques sont très importantes par exemple : L'abandon de ce que l'on appelle "la dynamo de vélo" qui n'est qu'un minuscule alternateur mono à aimant permanent au profit de la signalisation par led.
mf06
21 mars 2016 à 08:18
Réponse 3 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

mf06
Membre inscrit
mf06
692 messages
Suite :
Avant d'imaginer une réalisation de ce type devant un écran d'ordi vous pourriez utilement mettre la charrue derrière les bœufs pour avoir une idée réaliste des possibilités de votre projet en procédant comme suit :
Choisir un vélo avec (dynamo) sur la roue arrière le mettre à l'envers (selle et guidon au sol), 1er faire tourner sans friction de la (dynamo), apprécier l'effort puis avec friction et apprécier la différence d'effort puis vous débranchez le circuit d'éclairage et pourrez faire des essais de redressement (pertes sur le pont) de l'influence d'un condo de lissage (oscillo indispensable).
mf06
21 mars 2016 à 08:39
Réponse 4 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.
On entraine l'alternateur à une vitesse de 1400 trs/min et cela donnera une puissance de 40W.
Qu'est-ce que "La tension de sortie nominale par enroulement", est-ce simplement la tension nominale ?
Comment connaitre le couplage ?
Pour l'Arduino, il est fait par un collègue qui a réussi à faire ce qu'il en voulait, c'est à dire donner un ordre de fermer un contact pour laisser passer le courant vers l'électroaimant qui poussera une boite de Smarties.
Sachant que ce projet est coefficient 12, la démarche de recherche pour ce projet est bel est bien au programme.
Et sachant que je ne connais pas les critères de choix d'un régulateur, je ne peux vous dire de quelle grandeur électrique sera le régulateur.
Mais celui-ci servira à charger une batterie malgré les variations en sortie de l'alternateur.
21 mars 2016 à 11:53
Réponse 5 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bien reçu. La connaissance du couplage statorique et de la tension nominale par enroulement permet de calculer la valeur moyenne de la tension en sortie à vide du redresseur PD3 avec une formule que vous devez connaitre.
Celui-ci pourra débiter automatiquement sur la batterie qui fera office de "tampon" ; pas besoin de régulateur pour un montage basique. Dans l'automobile, l'alternateur est régulé en tension à environ 14 V.
Il faut que la tension moyenne soit supérieure à celle de la batterie afin que la batterie soit en état de charge permanent.
Vous pouvez contrôler l'intensité et la polarité du courant dans la batterie avec un ampèremètre.
Il faut déjà faire fonctionner l'alternateur à vide à 1 500 tr/min (pas trs/min) et mesurer la tension de sortie, puis brancher le pont et faire de même. Mais il va falloir des muscles.
Réviser les caractéristiques principales d'un alternateur ; idem pour l'étude théorique des ponts redresseurs polyphasés.
A suivre. Avec la photo du dispositif d'entrainement.
Cordialement.
21 mars 2016 à 12:22
Réponse 6 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.
Merci pour vos réponses.
Et est-ce que quelqu'un sait avec quelle (type de) batterie comment alimenter cet électro-aimant :
http://www.conrad.fr/ce/fr/product/506212/Aimant-de-levage-Intertec-ITS-LS-4035-D-12VDC-a-pression-8-N-75-N-12-VDC-127-W-1-pcs ?
Pour cet électro-aimant faut-il absolument que les caractéristiques de la batterie soient supérieures à celles de l'électroaimant, si oui de combien exactement ?
En fait ma question générale est : Avec quelles batteries alimenter cet électroaimant ?
Est-ce qu'on doit faire ce choix seulement par rapport aux besoins et pas aux apports de l'alternateur ?
29 mars 2016 à 15:32
Réponse 7 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonjour. La batterie fait tampon ; soit elle fournit tout le courant, soit rien et c'est l'alternateur, soit elle absorbe du courant en se rechargeant, l'alternateur fournissant le courant dans le récepteur et le courant de recharge. Une petite loi des nœuds pourrait vous aider. C'est un problème de tuyaux, de débit, et de sens du fluide (dans la batterie, le courant étant réversible).
Les caractéristiques de l'électro-aimant vous aideront à trouver l'intensité qu'il consomme.
Le choix du type de batterie n'est pas bien difficile si vous connaissez les principales utilisées dans beaucoup d'applications. Vous connaissez aussi l'intensité dans la charge.
Il serait préférable de poser la question à votre équipe pédagogique car ce serait beaucoup plus profitable, bien que l'on puisse répondre ; mais le dialogue avec un vivant plutôt qu'un clavier est plus formateur.
Cordialement.
29 mars 2016 à 22:35
Réponse 8 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Je suis d'accord mais cette équipe pédagogique gère une vingtaine de projets similaires.
Ils ont ainsi peu de temps à nous accorder, et lorsqu'ils l'ont, c'est pour corriger nos fiches de solutions.
Sachant que je connais les caractéristiques de l'électro-aimant, dois-je prendre une batterie avec des caractéristiques largement supérieures ?
05 avril 2016 à 21:39
Réponse 9 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bien reçu. Certes l'équipe pédagogique (combien de professeurs ?) a un certain nombre de groupes à gérer et à former par la même occasion (c'est d'ailleurs son rôle), mais elle doit vous apporter l'aide nécessaire quand vous en avez besoin, à condition que vous ayez travaillé préalablement autour de la question à poser.
Bref, quand vous aurez rappelé quelles sont les caractéristiques principales d'une batterie, vous aurez avancé et alors vous pourrez en choisir une en fonction de la charge qu'elle doit alimenter.
Si vous êtes en binôme ou en trinôme, le choix doit résulter d''un raisonnement collectif. Ce n'est pas bien difficile.
A suivre, mais il faut faire vite maintenant.
Cordialement.
05 avril 2016 à 23:47
Réponse 10 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Oui c'est vrai, aujourd'hui j'ai fait la première revue de projet.

Et voici en gros, les points à améliorer :
- Justifier les solutions technologiques (chaque composant) environnementalement & économiquement et pas seulement technologiquement.
- Avec la batterie je dois alimenter l'arduino + l'électro-aimant et pas seulement l'électro-aimant.
- Connaitre les pertes de chaque composant : alternateur, redresseur, condensateur, régulateur & batterie.

Cette partie est seulement la mienne, les autres s'occupent de leur partie, j'ai peut-être été un peu ambitieux. Mais maintenant que le cahier des charges est fait, je dois le respecter...

Je n'ai qu'un seul professeur qui peut réellement m'aider dans ma partie donc l'équipe pédagogique, pour moi, se résume à ce professeur.
Si cela peut vous éclairer, voici, en pièce jointe, les 5 phases du projet à respecter.
Pour l'instant mes plus gros problèmes sont les trois listés ci-dessus.

Si quelqu'un peut m'éclairer à ce sujet... Je ne trouve quasiment rien sur l'approche environnementale des [alternateurs aimant permanent/dynamo/alternateur automobile/machine à courant continu réversible], redresseurs, condensateurs, régulateur.
Pour les batteries je pense pouvoir me débrouiller.

En ce qui concerne les pertes, je trouve très peu de sites sur l'alternateur à aimant permanent et leurs chiffres diffèrent.

Pour agrandir les images, cliquez dessus.
projet velo generateur uc 1 projet velo generateur uc 2 projet velo generateur uc 3 projet velo generateur uc 4 projet velo generateur uc 5

06 avril 2016 à 16:22
Réponse 11 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonsoir. J'ai bien regardé cette épreuve qui sera présentée à l'oral en 20 min, avec un coefficient en contrôle continu de 12. Bref, il faut respecter le règlement.
Le sujet lui-même semble bien compliqué pour un montage qui finalement, ne vous servira qu'à réfléchir, même s'il ne fonctionne pas.
Technologiquement il faut définir chaque élément du projet.

En premier lieu, il y a des contraintes technologiques qui impliqueront un cout qui sera minimum.
L'alternateur ne peut être qu'un modèle de bicyclette à aimant permanent, vu la puissance à fournir très faible.A vous de l'évaluer : Arduino + électro-aimant + ??

On ne connait pas les pertes d'un alternateur de bicyclette car vu la technologie plus que rudimentaire employée, on peut penser que l'inventeur a réalisé la machine, l'a fait tourner à différents régimes, et a constaté que l'on pouvait alimenter une lampe à incandescence pour le phare du vélo et un feux rouge.
Sera-ce suffisant pour recharger la batterie ? Il faudra faire l'essai. Si l'on table sur 6 V et 0,5 A, cela ne fait que 3 W de puissance utile, peut-être 10 si l'on est optimiste. On est loin du cahier des charges.

Les pertes de cet alternateur de bicyclette sont celles de toute machine tournante fonctionnant en alternatif : pertes mécaniques + pertes fer + pertes joule. Il n'est jamais venu à l'idée de quiconque de proposer une manipulation en formation initiale. Les bancs machine que le laboratoire doit comporter permettent ces déterminations, sur des machines de quelques centaines de watts à environ 1 500 W ou plus.

Les pertes d'un pont redresseur PD2 (pont de Graetz redresseur double alternance) sont difficiles à calculer en terminale. Par période, 2 diodes sont en conduction avec chacune leur tension aux bornes considérée constante (0,6 V), et parcourue par un courant unidirectionnel ; ce courant peut-il être considéré comme constant ou non ? En tout cas on ne va pas poser le calcul intégral qui montrerait que les pertes dans une diode en conduction est le produit tension de seuil×valeur moyenne du courant.
Conclusion : on néglige les pertes du redresseur par rapport à la puissance commutée.

Pour le condensateur, on est dans la cas où la tension aux bornes varie peu, et il est parcouru par un courant dont il est difficile de prévoir la forme en terminale. En TS ou IUT on pourrait aborder cette question relativement mineure, mais comme il faut être efficace, on laissera le calcul théorique aux bac + au moins 2.
On considèrera que les pertes sont nulles et l'on ne sera pas loin de la vérité.

Pour le régulateur, on ne sait pas, ne sachant pas ce que vous voulez réguler. A mon avis, rien ;

Pertes de la batterie : en fonctionnement elle chauffe et la tension aux bornes est considérée constante. Pour chaque phase de fonctionnement (générateur ou récepteur) les pertes sont essentiellement des pertes joule. Comme on négligera la résistance interne de la batterie, ces pertes seront considérées comme nulles.

Pour un montage un peu jouet comme celui là, les seules pertes intéressantes, car elles influent sur la puissance que doit fournir le pédaleur, sont celles de l'alternateur. On sait qu'elles existent, mais lors de la conception de l'alternateur de bicyclette, cet aspect a dû passer au nième plan pour les raisons écrites plus haut.

Pour ces machines : alternateur aimant permanent/dynamo/alternateur automobile/machine à courant continu réversible que sont les contraintes environnementales attendues ?

Quoiqu'il en soit, vous faites de votre mieux avec la papeterie qui accompagne les épreuves. Votre équipe pédagogique ne doit pas être à la joie avec cette règlementation dont ils ne sont pas responsables.

On peut regretter que le sujet ne soit pas réaliste. Mais c'est bien votre équipe qui l'a présenté et en est responsable. Ce sujet a dû être validé par l'Inspection. Mais il vous sert à réfléchir.

Ensuite, bac en poche, filez en TS génie électrotechnique ou une autre spécialité approchante. Vous n'êtes par armé pour un IUT et encore moins pour une faculté quelconque.

Cordialement.
06 avril 2016 à 21:54
Réponse 12 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Tout d'abord, merci pour votre temps et vos précieuses réponses.

- "Sera-ce suffisant pour recharger la batterie ?"
Existe-t-il un réponse théorique ?

- "Pour ces machines : alternateur aimant permanent/dynamo/alternateur automobile/machine à courant continu réversible que sont les contraintes environnementales attendues ?"
En fait contraintes environnementales, économiques & technologiques sont liées dans le projet.
On doit trouver une solution technologique qui rassemble le mieux ces trois critères.
Et si elle coûte trop cher, on en prend une autre et on l'explique dans l'oral.
Les contraintes environnementales : l'impact de l'extraction des matières première, à l'utilisation et jusqu'au recyclage doivent être les plus réduites possibles. On néglige le transport et l'assemblage (j'imagine).
11 avril 2016 à 12:43
Réponse 13 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Oui, il s'agit de la partie 2D du sigle de la section : développement durable. Un thème à la mode.
En attendant, vous faites au mieux pour entrer dans le cadre des questions à aborder (que de papeterie ! ).

Pour la recharge de la batterie ce sera toujours possible si le montage est à vide et qu'il ne débite pas, la puissance électrique fournie par l'ensemble alternateur (de bicyclette) redresseur n'étant que de quelques watts. On n'oublie pas que la recharge de la batterie nécessite non des watts, mais des ampère heure. Et s'il y a peu d'ampères, il faudra des heures.
L'intensité de charge sera fonction de l'énergie fournie par le pédaleur, et bien entendu par l'intensité nominale que peut fournir l'alternateur (quelques bonnes centaines de mA, et ce n'est pas beaucoup, juste suffisant pour signaler un vélo la nuit, donc pas adaptée à votre projet).

Vous passez ce bac, vous assimilez au maximum les théories fondamentales de l'électricité, puis vous vous orientez vers STS génie électrique, voire si vous êtes dans les premiers de la classe avec un carnet scolaire "béton" en maths, physique, français, langues etc. une entrée en IUT GEE Mais il faut en vouloir, et ne pas avoir peur de travailler dur. En IUT il y a la concurrence des bacs généraux. Oubliez les classes préparatoires.
Cordialement.
11 avril 2016 à 13:25
Réponse 14 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.
Auriez-vous des idées pour justifier environnementalement toutes ces solutions ?
J'avoue que j'ai beaucoup de mal à trouver comment on peut justifier environnementalement un choix d'alternateur, alors qu'une batterie, cela parait déjà beaucoup plus simple...

Sachant que l'alternateur ne débitera pas plus de 2 A avec une tension de 25V, (à vitesse de rotation max) et que les demandes en énergie sont plus faibles que les apports, dans la cas d'un choix qui ne se fait que par rapport à ça, on doit prendre une batterie de très faible capacité ?
Et le régulateur va passer de 25V (maximum) à 12V et donc de 2A à ~4A c'est bien ça ?
13 avril 2016 à 12:33
Réponse 15 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Ok. Je crois que le 11 avril j'ai évoqué un alternateur qui n'est pas celui dont vous disposez.
Il s'agit de concilier un alternateur basique qu'un pédaleur peut actionner du fait de sa faible puissance ; il n'en serait pas de même avec un alternateur d'auto dont la puissance instantanée s'exprime en centaines de watts ou plus.
D'autre part il s'agissait d'élaborer un montage simple à vocation d'apprentissage (sujet non réaliste, déjà dit), l'alternateur à aimant permanent en étant un constituant.
Il faut que vous fassiez un essai à vide et en charge de la machine, mais plusieurs obstacles se présentent : comment entrainer la machine à 1 500 tr/min (machine à 4 pôles) pour avoir du 50 Hz ? Ensuite la puissance du pédaleur est forcément très petite, quelques dizaines de watts sur un intervalle de temps court. Compte tenu du rendement de l'entrainement et de la machine, la puissance disponible pour recharger la batterie sera faible.
Mais il faut savoir de quelle tension moyenne vous disposez en sortie de pont PD3 ; pour recharger un tant soit peu la batterie il faut qu'elle soit supérieure à la fem de cette dernière.

Cette batterie ne débitera pratiquement pas donc sa capacité en Ah sera faible.
Mais il faut tout d'abord voir si il faut des éléments Cd Ni, ou une batterie au plomb, et de quelle valeur de tension à vide vous disposez.
Il vaut mieux, dans votre cas, adapter la batterie à la tension de sortie disponible en sortie de redresseur. Vous êtes parti sur 25 V, mais il n'y a pas de raison si vous n'avez pas effectué d'essais.

Compte tenu des suppositions, derrière l'écran on ne peut voir si un régulateur est nécessaire ou pas.
Et régulateur de quoi ? dans un alternateur d'automobile, la régulation de tension de sortie à 14,2 V environ est assurée par un hacheur qui alimente l'excitation. C'est un circuit tout bête auquel le technicien n'a pas accès. Il fait partie de l'ensemble balais régulation de la machine.

Donc pour le moment, il faudrait être certain de la valeur de la tension de sortie moyenne de l'ensemble alternateur redresseur.
Si elle est trop grande, il y a toujours moyen de réduire la fréquence de rotation de la machine. 50 Hz n'est pas une donnée essentielle, loin de là. Votre ensemble, étant entrainé par un pédaleur, ne fonctionnera pas à fréquence fixe.

Rappelons que dans une automobile la fréquence de rotation de l'alternateur varie avec le régime moteur, et malgré cela, la tension de sortie est toujours de 14,2 V. Une manip de niveau bac + 1 minimum.

Pas d'idée concernant la partie 2D de ce projet. Votre équipe pédagogique devrait être plus au fait.
Mais que de "bla bla" vous est demandé.
Pendant ce temps là on ne forme pas d'électrotechniciens. Remarque personnelle.

A suivre.

Cordialement.
13 avril 2016 à 14:41
Réponse 16 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
"Il faut que vous fassiez un essai à vide et en charge de la machine, mais plusieurs obstacles se présentent :
Comment entraîner la machine à 1 500 tr/min (machine à 4 pôles) pour avoir du 50 Hz ?"
Voulez-vous dire qu'un homme ne peut pas entraîner avec un pédaleur (même avec un rapport de couple entre plusieurs poulie-courroie ? On a vu que, tout d'abord on pouvais obtenir 40W avec un élève( avec un banc d'essai sur un vélo connecté).
Puis avec les courbes de puissance de cet alternateur, on a pu voir que la vitesse de rotation associée était bien 1500 tr/min.
Est-ce que cette valeurs est fausse ?

"Donc pour le moment, il faudrait être certain de la valeur de la tension de sortie moyenne de l'ensemble alternateur redresseur.
Si elle est trop grande, il y a toujours moyen de réduire la fréquence de rotation de la machine. 50 Hz n'est pas une donnée essentielle, loin de là. Votre ensemble, étant entraîné par un pédaleur, ne fonctionnera pas à fréquence fixe."
N'est-ce pas pour cette raison qu'il faut un régulateur de tension ?
19 avril 2016 à 12:39
Réponse 17 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonjour JLH. Si la machine 4 pôles est entrainée à vitesse de 1 500 tr/min elle fournira des grandeurs de fréquence 50 Hz (f = p.n). Mais il faudra pédaler fort car 40 W utile avec le rendement de la chaine de transmission, il aura fallu manger beaucoup d'épinards (légende).

La fréquence de la tension instantanée est mesurée avec un fréquencemètre ou tout bonnement, comme la relation citée au dessus est valable, constater que la fréquence de rotation est de 1 500 tr/min suffit.
Un régulateur ? Sur une machine à aimant permanent n'est pas possible.
Dans ce montage, la valeur de la fréquence n'a pas d'importance. Par contre la valeur efficace de la tension est proportionnelle à la vitesse, diminuer la fréquence de rotation permettrait de réduire la tension. Mais on ne sait rien sur la batterie (fem ?) et sur la tension de sortie du pont (valeur moyenne).
A suivre.
Cordialement.
19 avril 2016 à 13:48
Réponse 18 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Le régulateur serait après l'alternateur, le redresseur et le condensateur, et avant la batterie.
Mon professeur a dit que ce régulateur était obligatoire...
Je ne sais pas, mais je dois le mettre.
Demain on mettra l'alternateur à aimant permanent en vitesse variable avec un moteur qui tourne à max. 1500 tr/min afin d'avoir la courbe courant & tension de celui-ci.
25 avril 2016 à 11:52
Réponse 19 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonjour.
Tout d'abord il n'y a pas besoin de condensateur, car on comprend qu'il s'agit d'un alternateur triphasé dont vous allez équiper la sortie avec un pont PD3 (à 6 diodes) qui délivre une tension très peu ondulée. On ne met jamais de condensateur en, sortie de ce type de dispositif.
Citation :
Mon professeur à dit que ce régulateur était obligatoire.
Facile à dire. Demandez à votre professeur ce qu'il entend par "régulateur".

L'ensemble alternateur redresseur est un générateur de tension au sens physique du terme. La batterie est également un générateur de tension. En électronique de puissance il est une règle à laquelle on ne déroge pas : "on ne peut connecter ensemble deux générateurs identiques ; ici il faudrait un élément intermédiaire générateur de courant, à savoir une inductance (programme bac + 2 minimum)

Un régulateur est un asservissement (de tension ou courant ici) que le terminale STI2D n'a pas les capacités de traiter et encore moins réaliser.

En attendant vous faites l'essai à vide de l'alternateur et son redresseur associé :
- Ueff /enroulement = f(vitesse),
- puis Ured moyen = f(vitesse).
- ensuite, à vitesse constante de 1 500 tr/min, Ured = f(I débité)

Il serait bon pour vous de faire un enregistrement oscillographique de la tension instantanée aux bornes d'un enroulement de l'alternateur, puis la tension en sortie du redresseur (à vide, puis en charge avec un débit peu intense). Attention de ne pas surcharger l'alternateur pendant l'essai.

Vous mettrez un compte-rendu dans votre dossier et détaillerez à l'oral si besoin est.

En fonction de ces essais vous voyez s'il y aurait lieu de réguler l'intensité du courant de charge de la batterie. Reste à savoir comment, peut-être un hacheur série avec une inductance, mais ce n'est pas à votre programme.
Rappelons que l'on ne demande pas aux élèves de bac et au dessus d'inventer des systèmes, mais de savoir les assembler, les mettre en œuvre et les régler. Ici, à part mettre la machine en rotation, monter et essayer le redresseur avec les essais conseillés, on ne demande pas de mettre en service le fer à souder, des transistors etc.
Cordialement.
25 avril 2016 à 15:08
Réponse 20 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
J'ai enlevé le condensateur car le régulateur faisait le travail de rendre la tension "stable" à 12V pour recharger la batterie, en effet l'alternateur ne tournera pas à une vitesse constante donc, en sortie la tension non plus.
Je ne comprends pas pourquoi on ne doit pas en mettre un.
Mon professeur m'a expliqué que ce régulateur stabilisait la tension pour que ce soit "compatible" avec la recharge de la batterie.
Nous avons un régulateur de panneaux solaires car les variations en sortie de ces derniers correspondent bien aux variations en sortie de notre alternateur dans le cas où un homme (qui ne va pas toujours à la même vitesse) l'entraine. Pour la batterie, je ne comprends toujours pas... mon choix se fait-il seulement par rapport aux besoins énergétiques ?
Merci de vos réponses.
26 avril 2016 à 15:41
Réponse 21 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Bonjour.
Citation :
Je ne comprends pas pourquoi on ne doit pas en mettre un.
Tout simplement parce que l'on monte un redresseur appelé pont de Graetz triphasé double alternance en sortie des tensions triphasées de l'alternateur, dans la nomenclature française nommé PD3. Pendant une période de la tension de sortie d'un enroulement la tension de sortie instantanée présente 6 calottes de sinusoïdes et l'ondulation est faible (on dit que l'indice de pulsation est égal à 6, la fréquence de l'ondulation de tension est 6 fois celle de la tension aux bornes d'un enroulement). On ne met donc pas de condensateur.

Un alternateur triphasé d'automobile est fait ainsi et si l'on cherche bien sous le capot on ne trouve pas de condensateur pour lisser la tension.
C'est pourquoi il faudrait faire ces essais conseillés le 25 avril.
Citation :
Il serait bon pour vous de faire un enregistrement oscillographique de la tension instantanée aux bornes d'un enroulement de l'alternateur, puis la tension en sortie du redresseur (à vide, puis en charge avec un débit peu intense). Attention de ne pas surcharger l'alternateur pendant l'essai.

Citation :
Mon professeur m'a expliqué que ce régulateur stabilisait la tension...
Oui, mais comment agit-il ? Quelle est sa grandeur d'entrée ? Quelle est la grandeur de sortie ? Que se passe-t-il entre l'entrée et la sortie ? La tension de sortie est forcément celle de la batterie, donc lissée.
Si le régulateur est une boite noire, il faudrait au minimum savoir ce qui se passe dedans. Si je passais l'oral, je préparerais cette question. Il faut savoir ce que vous faites. N’importe qui peut assembler des boites noires sans comprendre. Le STI2D sait en gros ce qui se passe dedans.
Citation :
...se fait-il seulement par rapport aux besoins énergétiques ?
Bien évidemment. Il y a la fem de la batterie en premier, le courant qu'elle devra débiter en régime permanent et en pointe (dans votre application, pas grand chose), et également la capacité (son autonomie si elle n'est pas rechargée souvent, ce qui n'est pas le cas). La batterie est en tampon, tout comme sous le capot de la voiture où elle fournit l'énergie de démarrage (un courant de cheval pour un démarrage classique), et quand le moteur tourne, l'alternateur fournit le courant de fonctionnement pour tous les équipements du véhicule, tandis qu'un faible courant de charge recharge la batterie. La tension du réseau de bord est alors fixée par l'alternateur et surtout son régulateur de tension, petit boitier généralement solidaire du porte-balais de l'alternateur.
Citation :
Nous avons un régulateur de panneaux solaires
A aucun moment vous mentionnez l'existence des panneaux solaires ; on peut penser qu'ils n'appartiennent pas à ce projet.

Cordialement.
26 avril 2016 à 17:11
Réponse 22 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.
Mon électro aimant est alimenté en 12V, le système arduino de 7.7V a 10.2V.
Il faut donc que je prenne une batterie 24V.
Sachant en régime permanent, les besoins en énergie seront de 7.7 à 10.2V (cette différence est due à l'écran), et en pic de 22.2 V.
Cela convient-il ?
Merci.
04 mai 2016 à 09:54
Réponse 23 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Ok. Une batterie12 V serait, à mon avis, préférable. L'électro-aimant serait alimenté en direct.
Il faudra voir comment alimenter l'Arduino. S'il ne supporte que 10,2 V maxi.
Vous signalez une tension pic de 22,2 V. Cela est bizarre car une fois qu'un équipement est branché sous sa tension nominale, il absorbe le courant dont il a besoin, mais toujours sous sa tension nominale.
Il faut faire valider votre choix par votre professeur. Dans la foulée, vous rédigez le dossier que vous allez présenter à l'examen.
Attention à l'écriture des nombres. On écrit 10,2 V et non 10.2 V.
Pour les milliers, on sépare par groupe de trois : 2 600 mA et non 2600 mA. Tout cela résulte de conventions d'écriture des nombres qu'il faut connaitre et appliquer.
A suivre.
Cordialement.
04 mai 2016 à 10:38
Réponse 24 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Donc on ne doit pas faire la somme des 3 tensions si je comprends bien ?
Oui je pense que je vais alimenter l'électroaimant avec la batterie et le système arduino avec une pile...
07 mai 2016 à 11:21
Réponse 25 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Citation :
Donc on ne doit pas faire la somme des 3 tensions si je comprends bien ?
Ouh là !
Attention, vous êtes "dans les choux". Le système est alimenté à tension sensiblement constante. Vous n'avez pas trop compris quelques principes de base ; il faut revoir cela de près. Travaillez en groupe d'autant plus que vous êtes plusieurs sur le projet.
La pile, c'est bien pour un montage provisoire, mais dans la vraie vie il faudrait générer la bonne tension d’alimentation.
Pour l'autonomie de la pile (quel type et valeur de la tension), il faut voir ce que consomme l'Arduino. On espère quelques mA.
Cordialement.
07 mai 2016 à 12:17
Réponse 26 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Bonjour.
Étant donné que les éléments à alimenter sont en parallèle et non en série, on ne fait pas la somme des tensions, j'avais complètement oublié !
Mais l'arduino étant alimenté en 10V il me faut un convertisseur 12V en 10V, ces valeurs étant proches, y a-t-il vraiment besoin d'un convertisseur ?
09 mai 2016 à 10:16
Réponse 27 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Citation :
y a-t-il vraiment besoin d'un convertisseur ?
Je dirais bien non ; il faudrait voir les caractéristiques de l'Arduino concernant son alimentation ; je ne les ai pas.
Peut-être qu'une résistance chutrice suffirait ; il faut voir combien il consomme avec un milliampèremètre alimenté en 10 V, et si le courant est constant, définir la résistance série.
On peut aussi utiliser une diode Zener, mais il faut bien la choisir.

Vous faites l'essai sous 12 V.
Cordialement.
09 mai 2016 à 10:44
Réponse 28 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Aussi, on dispose de ce régulateur : http://www.steca.com/index.php?Steca-PR-10-30-fr (le 3030).
Il y a marqué : Topologie de shunt avec MOSFETs, qu'est-ce que ça signifie ?
Je ferais ce test mercredi !
09 mai 2016 à 11:35
Réponse 29 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
Trop compliqué. On peut utiliser un simple régulateur série genre 7810 ou 7808.
Le lien arrive sur un site généraliste.
Mais en 12 V l'Arduino devrait fonctionner.
09 mai 2016 à 12:00
Réponse 30 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

JahLoveHot
Membre inscrit
JahLoveHot
15 messages
Pour la batterie je prends donc une 12V mais combien en Ah ? et en Wh ?
12 mai 2016 à 22:57
Réponse 31 d'un contributeur du forum

Projet vélo générateur terminale STI2D

GL
Membre inscrit
GL
16 669 messages
L'autonomie en Ah sera le produit du courant moyen débité multiplié par le temps pendant lequel la batterie va débiter seule (la plupart du temps ce sera l'alternateur qui débitera du courant vers la charge, et vers la batterie qui se rechargera). Vous allez comparer avec une batterie d'automobile, nettement plus grosse en poids et en capacité en Ah. ici, quelques Ah devraient suffire. Regardez quelle est la capacité de votre accumulateur de portable, peut-être 2 200 mAh à 2 800 mAh. Et ce n'est pas bien gros.

Ici la batterie est dite "tampon" : elle assure la constance de la tension de sortie pour une grande variation du courant débité. Son boulot est d'être présente afin de garantir la stabilité de la tension autour de 12 V et quelques. Tantôt elle se décharge un peu, mais la plupart du temps elle absorbe du courant et se recharge.
Dans une automobile avec assistance électrique, le principe est le même sauf que courant de charge et de décharge sont contrôlés et régulés, de même que la température de la batterie qui doit rester dans une fourchette acceptable.
Quand la batterie est dans un avion et qu'elle commence à flamber, c'est grave. C'est arrivé sur le DreamLiner de Boeing.

Pour en revenir à votre montage, une batterie 12 V récupérée dans un onduleur de secours d'ordinateur devrait suffire, ou une petite batterie de moto récupérée elle aussi.

Caractéristiques principales d'une batterie : fem, capacité en Ah (pour une décharge moyennée sur un certain temps, souvent 10 h pour les batteries au plomb), et courant pointe en A (cas des batteries au plomb sous le capot qui doivent délivrer un courant de cheval (des centaines d'ampères) pour actionner le démarreur classique, moteur série à courant continu). Pour les alterno-démarreurs c'est différent. Mais très intéressant aussi.
Cordialement
12 mai 2016 à 23:44

Proposer une réponse à Projet vélo générateur terminale STI2D



image_addAjouter nouveau fichier

Bonjour à toutes et à tous.
Information, Mardi 25 juin 2019 les questions ainsi que les réponses auront un retard de publication.
Désolés pour ce désagrément.
Cordialement, l'équipe de Bricovideo.com


   
En postant votre réponse sur les forums BricoVideo, vous reconnaissez avoir accepté les conditions d'utilisations du forum.

Les champs marqués par des * doivent obligatoirement être renseignés.


Questions apparentées dans le forum Électricité

  • 1. Détecter une ampoule grillée projet de terminale
    N°16362 : Bonjour, Dans le cadre d'un projet de terminale STI2D, je dois concevoir un système permettant de détecter le dysfonctionnement des feux clignotants, et feux de croisement, d'un véhicule automobile. Je recherche des...
  • 2. Fabriquer électricité à la campagne monter vélo sur groupe électrogène
    N°15183 : Bonjour, Je souhaite monter un vélo sur un groupe électrogène qui n'a plus de moteur. Le nombre de tour par minute est-il important ? Avez-vous des conseils ? Et les batteries ? Faut-il un appareil qui stoppe l'apport...
  • 3. Schéma électrique alternateur mini générateur d’électricité
    N°16337 : Bonjour, Je me présente, je suis un élève de terminale S Sciences de l’ingénieur. Nous devons réaliser tout au long de l'année un projet en lien avec deux matières scientifiques. Nous avons choisi de réaliser un...
  • 4. Marchand ambulant avec un vélo-triporteur
    N°18350 : Bonsoir. J'aimerais savoir comment je peux alimenter : Une plancha 2000w 2 friteuses 4000w 1 frigo 800w 1 chauffe Hot-dog 800w Tout ça sur un vélo-triporteur avec une caisse de 90x58x53 cm Générateur impossible...
  • 5. Problème générateur triphasé agricole attelé sur un tracteur
    N°12116 : Bonjour. Mon générateur ne fonctionne plus : Voici les symptômes : Il n’y a pas de tension en sortie Le générateur donne des à-coups réguliers Manuellement le rotor tourne régulièrement. Je pense qu’il...
  • 6. Branchement interrupteurs complexe
    N°16436 : Bonjour à tous. Je préfère prévenir d'avance, ma question va être très bizarre pour certains, complètement tordue pour d'autres, mais pourtant vraie ! Je précise également que je n'ai aucune notion en électricité, et...
  • 7. Conseils projet de chauffage par radiateurs Noirot Smart ECOcontrol
    N°14695 : Bonjour, Je suis entrain de câbler mon tableau électrique, je suis en triphasé 18 KVA, mon chauffage à lui seul (10 radiateurs) a une puissance de 14750 watts, en tête protection de mes 10 divisionnaires de 10 ampères,...
  • 8. Schéma générateur d'impulsions pour thyristor
    N°5285 : Bonjour, je veux réaliser un générateur d'impulsions pour thyristor, mais il me faudrait un schéma. Quelqu'un pourrait-il me renseigner en m'indiquant où je peux en trouver et si la réalisation de cet équipement est simple,...
  • 9. Validation projet tableau électrique T3 60m² tout électrique
    N°15861 : Bonjour, Je suis totalement novice en électricité mais j'ai fait beaucoup de recherches. Je sollicite votre aide afin de valider mon projet. Je souhaite refaire l'électricité du logement que je viens d'acheter. J'ai...
  • 10. Moteur monophasé avec générateur mono et tri
    N°16137 : Bonjour à tous, Voilà j'ai un compresseur 3cv et un générateur 6.5cv, le souci c'est que ça ne fonctionne pas. :huffy: Le compresseur est monophasé et le générateur peut fournir du mono et du tri. Je pense que les...
>>> Résultats suivants pour : Projet vélo générateur terminale STI2D >>>

Fiches techniques et Vidéos électricité :



information Informations sur le forum Électricité information Informations sur le moteur du forum Mentions légales

Mentions légales :Le contenu, textes, images, illustrations sonores, vidéos, photos, animations, logos et autres documents constituent ensemble une œuvre protégée par les lois en vigueur sur la propriété intellectuelle (article L.122-4).
Aucune exploitation commerciale ou non commerciale même partielle des données qui sont présentées sur ce site ne pourra être effectuée sans l'accord préalable et écrit de la SARL Bricovidéo.
Toute reproduction même partielle du contenu de ce site et de l'utilisation de la marque Bricovidéo sans autorisation sont interdites et donneront suite à des poursuites.   >> Lire la suite
La Croix Rouge - premiers secours
6 gestes élémentaires à connaitre absolument Posez votre question de bricolage en cliquant ici Proposition de site
© Bricovidéo