UE E6-D - Energie et instrumentation

Présentation : L'Electrotechnique est une discipline qui a beaucoup évolué ces dernières années notamment grâce à l'essor considérable de l'Electronique de puissance. Ainsi la distinction traditionnelle, franche, entre Electrotechnique (courants forts) et Electronique (courants faibles) est maintenant dépassée. La commande des machines par l'intermédiaire des différents montages de l'Electronique de puissance (convertisseurs statiques : redresseurs, hacheurs, onduleurs ...) fait appel à de l'Electronique du signal linéaire et non linéaire. Ce module a été appelé "introduction à la gestion de l'énergie" plutôt qu' électrotechnique pour que les élèves électroniciens n'y voient plus un enseignement marginal avec une image "poussiéreuse" mais un enseignement aux nombreux domaines d'applications. En effet ce cours d'introduction à l'électronique de puissance et la la conversion électromécanique mettra en perspective les nombreuses applications (commande des machines électriques en robotique, véhicule électrique,...gestion de l'énergie : sa production, son transport...les alternateurs éoliens, de panneaux photovoltaïques...). Objectifs : Ce cours a pour objectif de présenter les générateurs et les récepteurs d'énergie électrique afin d'expliquer leurs caractéristiques, principalement externes et d'établir les modèles (schémas électriques équivalents) en rendant compte. La connaissance de ces modèles, de leurs paramètres (conditions de validité, limites...) et des méthodes permettant de les déterminer (essais, identification...) est indispensable à l'Ingénieur électronicien confronté à mise en oeuvre d'organe de puissance dans un système. Les enseignements de deuxième et troisième année en électronique de puissance d'une part et en automatique d'autre part s'appuieront en partie sur les connaissances acquises à partir de ce cours. Outre les travaux dirigés, un bureau d'étude de 3H de simulation avec le logiciel PSIM permettra d'approfondir et d'illustrer certains aspects du cours. Cette séance permettra également d'initier les élèves à l'utilisation de PSIM qui sera utilisé en deuxième et troisième année dans certaines spécialités.

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La mesure prend une importance de plus en plus grande dans le domaine des Sciences et Techniques modernes, au point de constituer une science à part : la Métrologie.
Ce cours a pour objectif : de présenter les caractéristiques spécifiques de la métrologie, les principes généraux auxquels elle fait appel et les traitements théoriques des données expérimentales permettant d'améliorer les résultats. Après une introduction réservée aux définitions liées à la mesure, le cours aborde les principes généraux mis en jeu, les méthodes de mesure, puis présente les caractéristiques et qualités d'une chaine ou d'un instrument de mesure.
Une part importante est consacrée à l'étude des incertitudes de mesure et au traitement des données.
2 TD appliqués aux traitements des résultats de mesures (estimateurs, incertitude, intervalle de confiance, lois de probabilités) permettent une mise en application.

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TP tournants durant 6 séances de 3 heures. 5 thèmes obligatoires (1 par séance) et 1 thème optionnel sont successivement étudiés. Pour chaque thème, un compte-rendu des mesures est remis par l'élève (travail en groupe). Le thème optionnel donne la possibilité à l'élève de découvrir un sujet de son choix parmi une sélection et de réfléchir à l'élaboration de protocoles expérimentaux. Ces travaux pratiques ont un double objectif. D'une part permettre à l'élève d'acquérir des compétences expérimentales complémentaires de celles développées lors des séances de TP d'électronique, en appui du cours de Mesures (PH105). D'autre part à travers le choix des thèmes servant de support aux manipulations, d'illustrer certains cours et d'apporter certaines connaissances complémentaires, non développées lors des enseignements magistraux.
Thèmes :
1) Analyse spectrale de signaux périodiques
2) Mesure d'impédances de composants passifs
3) Propagation guidée des ondes électromagnétique et antennes.
4) Opto-électronique. Communications sur fibres optiques.
5) Analyse de signaux sur oscilloscopes numériques
6) Ligne de transmission en régime transitoire.

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