EEP003 : Analyse des systèmes éco-électriques (6 ECTS)
Pré-requis
Avoir le niveau Bac+2 (DPCT du Cnam, BTS, DUT) dans les spécialités scientifiques et techniques
Objectifs
Cette unité d'enseignement a pour objectifs de faire une remise à niveau sur les outils nécessaires à l'étude et la modélisation des systèmes éco-électriques. Il servira aussi à acquérir les connaissances de base nécessaires, pour bien appréhender les UE traitées dans la licence COTIERE, en distribution électrique, en machines électriques, en électronique de puissance et en automatique.
Contenu
Principe de modélisation et de calcul des circuits électriques en régime sinusoïdal : Représentation temporelle, déphasage, relations trigonométriques Valeur efficace et valeur moyenne
Liens tension-courant dans un dipôle linéaire (R, L, C), déphasage, convention, représentation vectorielle des signaux sinusoïdaux
Nombres complexes, représentation complexe.
Résolution d'un problème simple en temporel, vectoriel et complexe.
Notion de puissance en monophasé : p(t), P, S, Q, S = P+jQ
Notion de facteur de puissance, compensation de facteur de puissance
Systèmes triphasés équilibrés :
Principe de la génération d'énergie triphasée
Représentation temporelle, vectorielle, complexe (direct inverse et homopolaire) Notion de système équilibré
Mode de couplage des phases (D-Y), lien entre les grandeurs de ligne et de phase Puissance en triphasé
Couplage des charges triphasées (D-Y), transformation DY
Cas des charges non linéaires : analyse harmonique :
Analyse de Fourier
Pertes harmoniques et pollution harmonique
Notion de puissance en présence d'harmonique
Etude des machines électriques : Machines Synchrones
Principe de fonctionnement
Machines à pôles lisses et saillants.
Caractéristiques générales
Diagramme de fonctionnement en régime non saturé ou à saturation uniforme. Stabilité statique.
Auto - pilotage des moteurs synchrones
Machines Asynchrones
Principe de fonctionnement et constitution
Schémas équivalents et caractéristiques générales.
Démarrage et freinage.
Commande scalaire à vitesse variable des machines asynchrones
Electronique de puissance :
Conversion continu / continu
Classification des hacheurs, études des principales structures
Réversibilité, étude des sources deux et quatre quadrants
Conversion alternatif / continu
Etude des structures redresseurs à diode et thyristor (ponts tout thyristors et mixtes), associations parallèles et série, réversibilité,
Conversion continu/alternatif
Etude des montages onduleurs de tension, monophasé et triphasé, pleine onde, à angle pré-calculé et à modulation de largeur d'impulsion.
Réversibilité
Présentation de différentes techniques de modulation
Automatique des systèmes linéaires
Systèmes asservis - Modélisation
Boucle ouverte / boucle fermée - Entrées / sorties / états / paramètres Représentations fréquentielles / temporelles
Fonction de transfert - Introduction au formalisme d'état
Critères de stabilité
Systèmes asservis - Commande
Poursuite de trajectoire / Rejet de perturbations
Correcteur PI - Correcteur PI -Anti-windup
Notions de robustesse - Stabilité / performance
Synthèse de correcteur pour des exemples simples de systèmes électriques
Compétences visées
- Être capable de modéliser et dimensionner des réseaux électriques de distribution et de transport.
- Maîtriser le fonctionnement et les modèles des machines électriques à courant alternatif en régime permanent.
- Maîtriser les principes de fonctionnement des convertisseurs statiques de l'électronique de puissance.
- Maîtriser les fondamentaux de modélisation et de commande des systèmes linéaires.
Formations
Cette unité d'enseignement est dispensée dans les formations suivantes :