Les sources et réseaux électriques

INTRODUCTION
Comme il n'existe pas de source d'énergie naturelle exploitable, l'homme a crée des générateurs d'électricité qui transforment soit l'énergie mécanique (génératrice, alternateur) soit l'énergie chimique (pile, accumulateur).
Tous les techniciens de l'armée de l'air sont amenés à travailler dans un environnement électrique.
Le plan de cette leçon sera le suivant :
• Tentions alternatives ;
• Puissance Electrique ;
• Les différentes sortes de puissance ;
• Tensions continues.



1. TENTIONS ALTERNATIVES
1.1. NOTIONS TENSIONS TRIPHASEES / MONOPHASEES
Les transformateurs  fournissent des tensions alternatives de 380V cette répartition est diffusée sur trois phases à la fréquence de 50Hz (TRIPHASE).

Transparent n° 1 : Transformateur alternatif

Les trois enroulements de ce transformateur utilisent un pôle commun. Il s'agit du neutre.
Les tensions présentes entre phases valent 380Veff.
Les tensions présentes entre phases et neutre valent 220Veff.

Transparent n° 2 : Distribution électrique

Une prise murale normalisée 220v comporte une phase, le neutre, et une fiche mâle ramenant le potentiel de la terre.

1.2. NOTIONS TERRE, MASSE, ET NEUTRE
TERRE
La terre est considérée comme un potentiel de référence de valeur nulle.
NEUTRE
Le conducteur neutre d'une installation de distribution alternative sera considéré comme le point commun.
MASSE
Dans un système électrique, on rencontre, aussi la masse dont les symboles sont :

Transparent n° 3 : Masses

La masse désigne tous corps conducteur dont le potentiel est pris comme référence fonctionnelle.
Dans la plupart des cas, pour des raisons de sécurité la masse des appareils est reliée à la terre.
1.3. COULEURS DES FILS
Phases : toutes les couleurs autres que bleu clair, vert, jaune, bicolore vert jaune. Neutre: bleu clair.
Terre (protection) : bicolore vert jaune.

2. PUISSANCE ELECTRIQUE
Le réseau de distribution électrique fournit une énergie qui se décompose de la façon suivante :
• Énergie active => puissance P (kW) Celle ci se transforme intégralement en travail et en chaleur (pertes) en KW ;
• Énergie réactive => Puissance Q réactive. Energie absorbée par l'effet inductif de la plupart des récepteurs.

3. TENSIONS CONTINUES
Les tensions continues que nous utiliserons seront issues de maquettes pédagogiques alimentées à partir du réseau 220 v alternatif.
Les tensions disponibles sont issues d'une alimentation régulée.


CONCLUSION
Dans l'exercice de votre métier, vous serez amenés à travailler sur des courants alternatifs ou continus. Leurs connaissances sont indispensables pour votre futur emploi.
Cette leçon a exposé succinctement les caractéristiques d'une tension alternative, les différents raccordements entre phase, neutre, masse, et terre ainsi que les puissances actives et réactives consommées par toutes installations.
La partie suivante exposera les risques encourus et les moyens de protections adaptés à un laboratoire qui correspond à votre environnement professionnel futur.

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La mesure de déphasage

INTRODUCTION
La plupart des oscilloscopes possèdent deux voies autorisant la visualisation simultanée de deux signaux.
Cette particularité permet donc de suivre l'évolution d'un signal par rapport à un autre signal.
La comparaison de ces signaux permettra ainsi d'en déduire un déphasage.
Le plan de cette leçon sera le suivant :
• Oscilloscope double trace ; 
• Mesures de déphasage. (Méthode double trace, méthode de Lissajous). 




1. OSCILLOSCOPE DOUBLE TRACE
1.1. PRINCIPE
L'oscilloscope double trace permet d'effectuer principalement des mesures de déphasage.
La visualisation est obtenue par passage d'une voie à l'autre à l'aide d'un commutateur électronique.
1.2. FONCTIONNEMENT DU MODE AL TERNE
Le premier balayage visualise la voie A.
Le deuxième balayage visualise la voie B
Le fonctionnement en mode alterné est utilisé si Fce > quelques centaines de hertz.



2. MESURE DE DEPHASAGE
S'effectue sur des signaux sinusoïdaux ayant des fréquences identiques.
Voyons les différentes méthodes utilisées :
2.1. METHODE DOUBLE TRACE

Transparent n° 1 : Méthode double trace

Dans cet exemple le signal A pris comme référence est en avance sur le signal B.

 

2.2. METHODE DE LISSAJOUS

Transparent n° 2 : Méthode de Lissajous

Dans cet exemple le déphasage est de 30° ?180°.



CONCLUSION
Les éléments qui vous ont été donnés au cours de la leçon, vous permettront d'effectuer des mesures de déphasage.
Il est essentiel que les principes de base soient bien assimilés pour utiliser, d'abord en école puis en unité, l'appareil de mesure le mieux adapté et employer la méthode la plus judicieuse.

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L’oscilloscope.

INTRODUCTION
Les appareils de mesure que nous venons d'étudier nous permettent de connaître le critère "amplitude" d'un signal.
Aujourd'hui, nous allons étudier l'oscilloscope, car dans le cadre du contrôle d'une chaîne fonctionnelle, le technicien a souvent besoin de connaître les autres caractéristiques du signal: forme, phase et fréquence.
L'oscilloscope permet la visualisation de ces caractéristiques dans un repère amplitude (axe des y), temps (axe des X).
Le plan de cette leçon sera le suivant :
• Rôle d'un oscilloscope analogique ; 
• Utilisation d'un oscilloscope analogique.




1. ROLE D'UN OSCILLOSCOPE ANALOGIQUE
C'est un appareil à référence fixée à la terre dont l'impédance d'entrée est constante.
Il fournit sur un écran quadrillé une représentation graphique d'un signal permettant ainsi de déterminer ses caractéristiques.
Axes verticaux y                   amplitude
Axes horizontaux X              temps
• Verticalement: 8 divisions (en fonction du type de l’oscilloscope)
 Unité: volt/division ou sous-multiples.
• Horizontalement: 10 divisions (en fonction du type de l’oscilloscope)
 Unité: seconde/division ou sous- multiples.



2. UTILISATION D'UN OSCILLOSCOPE ANALOGIQUE
Une visualisation correcte implique l'étalement du signal sur l'écran grâce aux commandes de déviation verticale et horizontale. (Touches ou rotacteurs).
Des potentiomètres associés à chaque axe permettent de décalibrer les amplitudes et le temps, mais alors les indications ne sont plus valables.



2.1. OSCILLOGRAMME
L'oscillogramme c'est :
• La recopie du signal dans un quadrillage ;
• Les indications précisant les valeurs des divisions ;
• La référence.

Transparent n° 1 : Oscillogramme 

2.2. PRESENTATION
Elle s'effectue par rapport aux axes temps et amplitude.

Transparent n° 2 : Exemple de représentation d'un signal

CONCLUSION
L'oscilloscope permet la visualisation des caractéristiques d'un signal.
Le relevé d'oscillogramme permet au technicien de contrôler le bon fonctionnement d'une chaîne fonctionnelle.
L'exploitation correcte des signaux est possible grâce aux commandes de déviations verticale et horizontale, permettant d'étaler au maximum le signal sur l'écran.
Au cours de la prochaine leçon, nous étudierons les méthodes de mesure de déphasage à l'aide d'un oscilloscope.

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