David NOËL - TD de RDM - Relais Électromagnétique

 

TD de RdM : Relais électromécanique

 

IUT de Nantes Nantes

Sujet :  Un relais électromécanique est un organe électrotechnique permettant la commutation de liaisons

électriques. Il a l’avantage de séparer les circuits de commande et puissance. Quelquefois remplacés par des composants composa nts électroniques électroniques,, ils sont sont toujours toujours présents présents dans de nombreux nombreux circuits de comma commande nde (automobi (automobile, le, compteurs EDF, etc. )

d 

 x 

 x 

D

C

e 

B

3

B

c 

 A-A

 A

 y 

 F  A

Circuit comm commande ande

b

 A  A

4

 L

 A

 z 

a 2

1

 y 

h

0

O

O

Circuit de puissance

Fonctionnement :  La bobine 4 est alimentée. Elle crée un champ magnétique qui attire la partie mécanique

3. 3 entraîne par effet de levier la lamelle 1 sur laquelle la tension est disponible. 1 va établir le contact électrique sur la lamelle de droite 2. Le courant passe entre 1 et 2. Problématiq Problé matique ue :   En vue de dimensionner la bobine, on cherche l’effort   F D   nécessaire pour assurer le

contact des lamelles. Q1 :   A quelle sollicitat sollicitation ion simple la lamelle 1 est-elle est-elle soumise ? Donner la forme générique générique du torseur de

cohésion   {T ccoh oh }. Combien de "coupures” seront nécessaires pour obtenir ce torseur de cohésion sur toutee la poutre ? tout Q2 :   Donner Donner analytique analytiquemen mentt les éléments éléments du torseur torseur de cohésion cohésion (par simplicité, simplicité, on effectuera effectuera la/les cou A  =  − F A y pures en gardant gardant le tronçon tronçon de droite droite ; on notera notera ( F    avec   F A   > 0).  0 ). Q3 :   En déduire les efforts efforts de réac réaction tion de l’encastremen l’encastrementt notés  Y O   et   M O Q4 :   Tracer les diagrammes diagrammes des efforts intérieurs (pour   a  et  F A  arbitraires). Q5 :   On note θ (x)  la rotation de section d’abscisse  x  autour de l’axe  z   et  v (x)  le déplacement du centre  G de la section d’abscisse  x  suivant  y . Donner les formules suivantes (pas de calcul à effectuer) :

dθ(x)   = dx

 

I G Gz z =

 

dv(x)   = dx

Q6 :   Calculer analytiquement analytiquement la rotation de section θ (x)  sur toute la poutre. Q7 :   Par une intégration intégration supplémentaire, supplémentaire, calculer analytique analytiquement ment  v (x). On vérifiera l’égalité suivante :

v (L) =

  a2 F A (a − 3L) EI G Gz z

Q8 :   Quel est l’effort l’effort  F A  assurant le contact des lamelles 1 et 2. Effectuer l’application numérique.

Données :  e  = 1 mm,   L = 3 cm,  a  = 2 cm,  h  = 3mm,  b  = 0, 4mm   et   E   = 88 GP a. Q9 :   A partir de l’équation l’équation d’équilibre d’équilibre en moment du levier 3, établir la relati relation on entre F A   et  F D . Q10 :   Donner enfin l’effort  F D  nécessaire à établir le contact. Effectuer l’application numérique. Données :  d  = 1, 3 mm  et   c = 0, 8 mm

David NOËL

 

1/ 1/11

 

2011