Énergie - Semestre 2

📋 Description du cours

Approfondissement en électrotechnique avec focus sur la conversion d’énergie, les machines électriques et l’électronique de puissance. Ce cours aborde les systèmes de puissance et leur contrôle.

🎯 Objectifs pédagogiques

• Comprendre les principes de conversion d’énergie
• Maîtriser le fonctionnement des machines électriques
• Analyser les convertisseurs d’électronique de puissance
• Dimensionner des systèmes de puissance
• Appréhender les problématiques énergétiques

📚 Contenu du cours

Conversion d’énergie

• Principes de conversion électromécanique
• Bilan énergétique et rendement
• Pertes dans les systèmes électriques
• Efficacité énergétique
• Normes et réglementation

Machines électriques

Machines à courant continu

• Principe de fonctionnement
• Modèle équivalent
• Caractéristiques couple-vitesse
• Modes de fonctionnement (moteur/génératrice)
• Commande et régulation

Transformateurs

• Constitution et principe
• Transformateur idéal et réel
• Essais à vide et en court-circuit
• Couplages (étoile, triangle)
• Applications pratiques

Machines asynchrones (introduction)

• Principe du champ tournant
• Constitution du moteur asynchrone
• Caractéristiques mécaniques
• Démarrage et variation de vitesse

Machines synchrones (introduction)

• Principe de fonctionnement
• Alternateur synchrone
• Moteur synchrone
• Applications

Électronique de puissance

Composants de puissance

• Diodes de puissance
• Thyristors
• Transistors de puissance (MOSFET, IGBT)
• Drivers et commande

Convertisseurs statiques

• Redresseurs (mono et triphasés)
• Hacheurs (Buck, Boost, Buck-Boost)
• Onduleurs (monophasés, triphasés)
• Gradateurs

Applications

• Alimentations à découpage
• Variation de vitesse
• Qualité de l’énergie
• Harmoniques et filtrage

🛠️ Travaux pratiques

Manipulations sur machines

• Caractérisation de machines à courant continu
• Essais sur transformateurs
• Mesure de rendement
• Relevé de caractéristiques

Électronique de puissance

• Redressement et filtrage
• Hacheurs et alimentations
• Commande de machines
• Mesure de pertes et rendement

💻 Outils utilisés

• PSIM/PLECS : Simulation d’électronique de puissance
• Bancs d’essai : Machines réelles
• Analyseur de puissance : Mesures sur systèmes de puissance
• Oscilloscope : Visualisation de signaux de puissance

📊 Évaluation

• Contrôles théoriques
• Comptes-rendus de TP
• Projet pratique
• Examen final (théorie + pratique)

🔗 Liens avec d’autres cours

• Énergie S1 : Consolidation des bases
• ER : Circuits de puissance
• Automatique : Commande de machines
• Mathématiques : Modélisation de systèmes

⚠️ Sécurité

• Manipulation de tensions et courants élevés
• Respect strict des consignes de sécurité
• Port des EPI (si nécessaire)
• Habilitation électrique (sensibilisation)

📖 Applications industrielles

• Variateurs de vitesse industriels
• Alimentations électriques
• Systèmes de traction
• Énergies renouvelables (éolien, solaire)
• Smart grids