trajectoire

BACCALAUREAT GENERAL Session 2008 Série S Sciences de l'ingénieur ETUDE D'UN SYSTEME PLURITECHNIQUE SUIVEUR DE TRAJECTOIRE POUR PANNEAU SOLAIRE PARTIE n°1 : Appropriation de la problématique du suivi et du système Question n°1A : lecture des caractéristiques du DT4 Energie consommée pendant un an = 1 kWh Energie consommée pendant un jour = 1 kWh / 365 = 2,74 Wh Question n°1B : lecture de la phrase d'introduction, page 3 ou du DT4 Energie maximale produite avec un suiveur par jour d'ensoleillement = 10 kWh Rapport en % = 100 x 2,74 W h / 10 000 Wh = 0,0274 % Le suiveur DegerTraker 300 EL a une consommation propre très (très) faible. Question n°1C : lecture de la figure 6, page 3 (trajectoire au solstice d'été, le 21 juin) Azimut du soleil : mini = -125.5°; maxi = + 125.5° Elévation du soleil : mini = 0°; maxi = + 65.5° Durée maximale du rayonnement solaire = 21 h 55 - 6 h 05 = 15 h 50 Question n°1D : lecture de l'éclaté du DT2, du FAST et de la figure du DT3 S1 : DegerConecter d'élévation S2 : Moteur électrique M2 S3 : Réducteur R3 (+ éventuellement, roue et vis sans fin, déjà inclus dans R3) S4 : Vis et écrou à billes S5 : Réducteur R4 + Cames + Microcontacts de fin de course PARTIE n°2 : Etude du principe de la détection solaire Question n°2A : D'après la figure 11, page 5 V1 = VSR et V2 = VSH + VSL Loi des mailles : V2 + VA - V1 = 0 VA = V1 - V2 Question n°2B : D'après la relation et les valeurs des résistances fournies sur le DT4 VS = [200.(10 + 200) / 10.(10 + 200)] . V1 - [200 / 10] . V2 VS = [200 / 10] . [V1 - V2] VS = 20 . (V1 - V2) Question n°2C : Voir tableau et figure 13, page 6 VA = V1 - V2 = K1 . ? et VS = 20 . (V1 - V2) VS = 20 . K1 . ?? ? = - 10,3° ? VA = - 29 mV ? = + 10,5° ? VA = + 26 mV K1 = ?VA / ?? = 55 mV / 20,8° K1 = + 2,64 mV/° (milli Volt par degré) Question n°2D : D'après la figure 14, page 6 Le moteur se met en marche à partir de ? = - 1° ou + 1° er 1 seuil???????? = - 1° ? VS = 20 . 2,64 . ( - 1°) = - 52,8 mV ème 2 seuil :??? = + 1° ? VS = 20 . 2,64 . (+ 1°) = + 52,8 mV 8SISCME/LR1 SUIVEUR DE TRAJECTOIRE POUR PANNEAU SOLAIRE Corrigé, page 1 / 8 Question n°2E : corrigé DR1, Algorithme de SP1 Début FAIRE Sens = + 1 T ANT QUE ? > 0° Sens = 0 Fin Question n°2F : corrigé DR1, Algorigramme de SP2 Norme NF Début Norme ISO Début Sens = -1 Sens = -1 ? < 0° ou Sens = 0 Tant que ? < 0° Sens = 0 Fin Fin ou une autre structure cohérente Question n°2G : Conclusion par rapport à l'objectif de l'étude : voir figure 12, page 5 La grandeur physique mesurée par le capteur DegerConecter est l'angle relatif entre la direction des rayons du soleil et la normale au panneau solaire. C'est une grandeur analogique. Ou (autre version) La grandeur physique mesurée par le capteur DegerConecter est la différence d'intensité lumineuse éclairant 2 cellules solaires dont l'orientation est liée à celle du panneau solaire. C'est une grandeur analogique. L'information délivrée par la chaîne d'information au niveau du pont en H est un signal électrique permettant : soit de diminuer l'azimut du panneau (sens +) ou d'augmenter l'azimut (sens -), ou d'arrêter le moteur. PARTIE n°3 : Etude de la commande des mouvements Question n°3A : Lecture du FAST du DT3 et de l'éclaté du DT2 : corrigé du DR3, Fig. 16 Les 2 liaisons manquantes sont des rotules. 8SISCME/LR1 SUIVEUR DE TRAJECTOIRE POUR PANNEAU SOLAIRE Corrigé, page 2 / 8 Question n°3B : corrigé du DR3, Fig. 17 d(A,B) = cste A A 0 = A75 B0° Cercle de centre C et de rayon r C C 0 = C75 r Lr r B75° ent rée D75 Question n°3C : corrigé du DR3, Fig. 17 Tracé de la cote « Lrentrée « : voir ci-dessus Course utile Cu du vérin = 3 x (Lsortie - Lrentrée) = 3 x (67 - 17) = 150 mm (environ) Question n°3D : Lecture des caractéristiques techniques du DT4 Actionneur linéaire, course constructeur = 200 mm Cu < 200 mm Faisabilité : Le vérin est capable de fournir une course suffisante pour obtenir l'amplitude du mouvement souhaité. Question n°3E : D'après les indications de la figure 18, page 7 nvis = Cu / pas = 150 / 3 = 50 tr ncame = nvis . r4 = 50 x 0,0048 = 0,24 tr ?came = ncame . 360° = 0,24 x 360° = 86,4° Question n°3F : corrigé DR1, Tableau : Commande des transistors MOS UM = + 22 V Etat de Q1 S Quadrant n°1 Etat de Q2 B Etat de Q3 B Etat de Q4 S Fig. 19 : Schéma électrique du pont en H du moteur M2 d'élévation IM IM >0 UM >0 IM 8SISCME/LR1 SUIVEUR DE TRAJECTOIRE POUR PANNEAU SOLAIRE Corrigé, page 3 / 8 Question n°3G : corrigé DR2, Fig.20 et 21 Figure 20 : diode D2 ? C1 C2 IM M2 B A UM Figure 21 : ? diode D1 C2 C1 M2 IM B <...