S1

Ce cours offre une approche complète des machines hydrauliques et pneumatiques, en abordant leur classification, leur fonctionnement et les principes fondamentaux qui régissent leur conception et leur utilisation.

• Introduction : Une classification générale des machines hydrauliques et pneumatiques est présentée, en tenant compte du sens de l’écoulement, des régimes d’écoulement compressibles et incompressibles, ainsi que des différentes configurations de turbomachines (axiales, radiales et mixtes).

• Théorie unidimensionnelle : Ce chapitre explore les bases du calcul des machines hydrauliques et pneumatiques, avec une révision des concepts de dynamique des fluides et de transfert énergétique. Il met l'accent sur les principes d'action et de réaction, l'équation d'Euler, et les conversions d’énergie cinétique et thermique en travail mécanique.

• Machines axiales et radiales : L’analyse des triangles de vitesse et des coefficients de charge permet de caractériser le fonctionnement des machines hydrauliques et pneumatiques radiales et axiales. Les compresseurs et les pompes centrifuges sont étudiés en détail, ainsi que les nombres adimensionnels influençant la similitude des régimes de fonctionnement.

• Turbines hydrauliques : Ce dernier chapitre est consacré aux principales turbines hydrauliques (Pelton, Francis et Kaplan), en expliquant leur principe de fonctionnement et leurs domaines d’application.

À l’issue de ce cours, l’étudiant maîtrisera les principes fondamentaux des machines hydrauliques et pneumatiques, ainsi que leur analyse et leur conception en fonction des conditions d’exploitation.

 Objectifs de l’enseignement:

Cette matière a pour objectif d’amener les étudiants à connaitre les principaux indicateurs de la qualité d’énergie dans une installation industrielle, et d’être capables à évaluer cette qualité.

 Connaissances préalables recommandées:

Notions de bases sur les réseaux, les machines, signaux.

Ce cours est adressé aux étudiants du master 1 Electromécanique.

Le TP : Modélisation et simulation des machines électriques est une unité d’enseignement qui permet à l'étudiant de Mater 1, option Electromécanique, de maîtriser et de comprendre les notions acquises au cours de Modélisation et simulation des machines électriques et de les appliquer en pratique. Dans notre cas on procède d'abord, par la simulation des systèmes liés à la spécialité d’Electromécanique en utilisant MATLAB-Simulink. Cette étape vous permettra de prévoir l'évolution des différentes grandeurs de chaque système à étudier en fonction du temps et des grandeurs de commande.  

Au TP N°1 intitulé « Modélisation et simulation de la machine à courant continu » Sous MATLAB/SIMULINK, l'étudiant réalisera le modèle de la machine à courant continu à excitation séparée par deux méthodes :

1. Par des fonctions de transferts de premier ordre.

2. Par la représentation d’état temporelle.

   Au TP N°2 intitulé « Modélisation de la machine asynchrone alimentée en courant » l'étudiant reproduira le modèle du MAS alimenté en courant par deux méthodes :

1. Par des fonctions de transferts de premier ordre.

2. Par la représentation d’état temporelle.

    Au TP N°3 intitulé « Modélisation de la machine asynchrone à cage d’écureuil (MAS) alimentée en tension » l'étudiant reproduira le modèle de la MAS alimenté en tension par deux méthodes :

1. Par des fonctions de transferts de premier ordre.

2. Par la représentation d’état temporelle.

   Au TP N°4 intitulé « Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents (MSAP) » l'étudiant réalisera le modèle de la MSAP alimenté en tension par la  méthode de représentation d’état temporelle.
   

Établir les modèles mathématiques nécessaires pour la modélisation et la simulation des machines électriques.  Ces modèles fournissent, pour la machine considérée, les équations instantanées et en régime établi, les performances et les lois de commande.

Chapitre 1.  Chapitre 3. Modélisation et simulation des machines à courant continu (MCC)

Mise en équations des machines à courant continu, modèle de la machine à courant continu sur les axes d,q,  prise en compte des divers types d'excitation dans une MCC, régimes transitoires.

 Chapitre 2. Modélisation et simulation des machines Asynchrones                                 

Modélisation et simulation d'une machine synchrone avec et sans amortisseurs, étude de régimes transitoires, expressions du couple, modélisation et simulation d'une machine synchrone à aimants permanents, diagrammes d,q,  moteurs à aimants, à réluctance.

Chapitre 3. Modélisation et simulation des machines asynchrones à cage d'écureuil

Modélisation et simulation d'un moteur/génératrice Asynchrone à cage d'écureuil, moteur  à rotor bobiné, étude de régimes transitoires, expressions du couple.

Ce cours est adressé aux étudiants du master 1 en électromécanique.