Haute Ecole de la Province de Liège

Informations générales sur l'unité d'enseignement : "ELECTROMECANIQUE: Electrotechnique "

Cycle 1
Niveau du cadre francophone de certification 6
Code ING-1-160 3.A.18
Crédits ECTS 9
Volume horaire (h/an) 120
Période Annuel
Implantation(s) TECHNIQUE - Liège (Ing.)
Unité Orientation
Responsable de la fiche Hamoir, Julien
Pondération 90
Composition de l'unité d'enseignement
Intitulé Nombre d'heures Pondération
Dimensionnement basse tension 15 15
Machines électriques - laboratoire 30 25
Machines électriques - Théorie 30 25
Machines électriques -Applications 15 10
Moteurs spéciaux 15 10
Schémas électriques 15 15
Prérequis -
Corequis -
  • Acquis d'apprentissage spécifiques sanctionnés par l'évaluation

  • - L’ingénieur en devenir est en mesure de sélectionner le type de moteur et ses caractéristiques adapté à sa situation.

    - L’ingénieur en devenir est soucieux de la performance énergétique de son système électrique avec moteur.

    - L’ingénieur en devenir communique ou apprend les détails d’une installation électrique avec moteur au moyen de schémas électriques appropriés.

    - L’ingénieur en devenir réalise des tests, calculs et mesures pour étudier ou valider une installation électrique avec moteur.

    - L’ingénieur en devenir installe un moteur électrique en situation et le branche correctement.

    - L’ingénieur en devenir se soumet aux notions, éléments et règles de sécurités des installations électriques.

    - L’ingénieur en devenir dimensionne et choisit les éléments de sécurité d’une installation électrique.

    - L’ingénieur en devenir manipule des logiciels de dessin de schéma électrique.

    - L’ingénieur en devenir utilise des logiciels de calcul modernes.

  • Objectifs

  • Dimensionnement basse tension

    L’étudiant ingénieur se familiarisera avec les dispositifs, notions, éléments et normes qui sont utilisés dans les installations électriques modernes.

    Il estimera les outils de protection à devoir prévoir dans des cas pratiques.

    Il estimera la section des câbles à devoir prévoir dans des cas pratiques.

     

    Machines électriques – théorie

    L’étudiant ingénieur se familiarisera avec les notions, éléments et principes des machines électriques, que sont les moteurs électriques, transformateurs, génératrices et dynamo.

    Il sera capable de décrire le fonctionnement général, mettre en équation et calculer, dimensionner correctement, dessiner les schémas électriques de moteurs, connaitra les avantages et désavantages de chaque moteur, sera sensibilisé aux démarrages et freinages et capable d’apporter les solutions appropriées.

     

    Machines électriques – laboratoire

    L’étudiant ingénieur se familiarisera, pratiquement, avec les différentes machines électriques vues au cours théorique qui précédera cette partie.

    Il réalisera des laboratoires, au nombre de six, en groupe, des expérimentations suivant un cahier de laboratoire qui lui sera fourni : branchements, mesures, tests, … Il devra ensuite rédiger un rapport de type scientifique à remettre au professeur.

     

    Machines électriques – applications

    L’étudiant ingénieur se familiarisera avec les équations associées aux différentes machines électriques vus au cours théorique, et réalisera des exercices de type longs : il sera ainsi en mesure d’estimer les courants, échauffements, rendements, puissance, vitesses, couples, …

     

    Moteurs spéciaux

    L’étudiant ingénieur se familiarisera avec des moteurs plus spécifiques que ceux vus au cours de machines électriques, à savoir les moteurs brushless (sans balais), monophasé et pas-à-pas.

    Il réalisera des laboratoires sur logiciel qu'il apprendra à maitriser et remettra un rapport de type scientifique au professeur.

     

    Schémas électriques

    L’étudiant ingénieur se verra présenté la symbolisation graphique des appareils électriques, se familiarisera avec son utilisation.

    Il apprendra à maitriser un logiciel pour la réalisation des schémas électriques de base.

  • Contenus

  • Cette unité d’enseignement prend place en troisième année du grade de bachelier sciences de l’ingénieur industriel à orientation électromécanique.

    Elle fait appels à de nombreux éléments vus au cours des années précédentes : électromagnétisme, circuits électriques, électronique, etc.

     

    Dimensionnement basse tension

    Le cours prend place au premier quadrimestre et dure 15 heures.

    On passera en revue les dangers, mesures de sécurité et normes de toute installation électrique. Les différents régimes de neutre, le réseau électrique, les transformateurs d'alimentation, les effets des forts courants électriques, les contacts électriques, l'arc électrique, la protection des installations électriques contre les surtensions, le câblage électrique et l'appareillage électrique.

     

    Machines électriques – théorie

     Ce cours prend place au premier quadrimestre et dure 30 heures.

    Le programme du cours est le suivant :

    -          Rappels généraux d'électromagnétisme et mécanique en rotation

    -          Machines à courant continu

    -          Courants alternatifs monophasés et triphasés

    -          Transformateurs

    -          Moteurs asynchrones

    -          Moteurs synchrones

    Aussi souvent que possible, ces différentes séances de cours alterneront exposé du professeur, et activité/participation de votre part. Ceci sera expliqué plus en détail au début de chaque séance de cours.

     

    Machines électriques – laboratoire

    Vous réaliserez, durant six séances de quatre heures, au deuxième quadrimestre, six laboratoires différents en groupe de deux ou trois, selon le nombre d’étudiant.

    Ces laboratoires sont encadrés par l’enseignant.

    Il s’agit de brancher correctement une machine électrique, en suivant un schéma de câblage fourni, de la faire fonctionner et de réaliser différents tests et mesures qui vous seront demandés.

    Il est impératif de bien veiller à respecter les consignes de sécurité lors de ces séances, il s’agit de machines onéreuses, fragiles et dangereuses.

    Les six expérimentations porteront sur :

    -          Un moteur à courant continu série, couplé à une génératrice.

    -          Un moteur à courant continu shunt, couplé à une génératrice.

    -          Un moteur asynchrone triphasé.

    -          Un moteur asynchrone monophasé.

    -          Un variateur de fréquence pilotant un moteur asynchrone.

    -          Un alternateur synchrone triphasé.

    Votre comportement, participation et vos réponses aux questions seront évaluées durant la participation à chaque laboratoire.

    Après chaque laboratoire, vous devrez réaliser un rapport, de type scientifique, (voir sur l’école virtuelle, le document de Mr. R. Roland sur la bonne rédaction d’un rapport scientifique) à remettre pour la fois suivante, soit deux semaines plus tard.

     

    Machines électriques – applications

    Au premier quadrimestre, en parallèle du cours théorique, vous réaliserez des exercices de types longs sur les machines électriques. Il s’agit d’un cours de 15 heures où vous serez en permanence actifs.

    Nous réaliserons ainsi :

    -          Des exercices de rappels, sur les circuits électriques et puissance.

    -          Des exercices sur les machines à courant continu.

    -          Des exercices sur les courant et tension triphasés.

    -          Des exercices sur les moteurs asynchrones.

    -          Des exercices sur les moteurs synchrones.

     

    Moteurs spéciaux

    Il prend place au deuxième quadrimestre et dure 15 heures.

    Il ne comporte que trois chapitres :

    -          Moteurs bruhless

    -          Moteurs asynchrones monophasés

    -          Moteurs pas-à-pas

    Vous réaliserez des laboratoires sur Simulink après chacun des chapitres.

     

    Schémas électriques

    Le plan de cours est le suivant :

    - Les symboles graphiques pour schémas électriques

    - Etablissement des schémas en électrotechnique

    - Règles générales d'exécution des installations et des équipements

    - Techniques de l'appareillage

    - Commande par contacteurs

    - Eplan

  • Méthodes d'enseignement et d'apprentissage

  • Cours magistraux
  • Travaux pratiques ou dirigés
  • Travaux de laboratoire
  • Autres méthodes

     

    Dimensionnement basse tension

    Le cours consiste en des exposés invitant aussi souvent que possible la participation active des étudiants.

    Machines électriques – théorie

    Le cours consiste en des exposés invitant aussi souvent que possible la participation active des étudiants.

    Machines électriques – laboratoire

    Vous réalisez les manipulations, en groupes de deux ou trois, et l’enseignant sera simplement là pour vous encadrer, corriger et évaluer.

    Une participation active est donc indispensable.

    Il est demandé de préparer à l’avance la matière du laboratoire, l’enseignant se gardant le droit d’effectuer un cours test afin de vérifier votre préparation du laboratoire, et en cas d’échec ne vous permettra pas d’y participer.

    Après chaque laboratoire, vous devrez réaliser un rapport, de type scientifique, (voir sur l’école virtuelle, le document de Mr. R. Roland sur la bonne rédaction d’un rapport scientifique) à remettre pour la fois suivante, soit deux semaines plus tard.

     

    Machines électriques – applications

    Vous réalisez les exercices proposés par l’enseignant. Ce dernier vous permettant simplement de vérifier la justesse et de progresser.

    Une participation active y est donc indispensable.

     

    Moteurs spéciaux

    Le cours consiste en des exposés invitant aussi souvent que possible la participation active des étudiants.

    Il y aura aussi trois séances de laboratoires sur Simulink.

    Schéma électrique

    Exposé et travaux pratiques dirigés

  • Evaluation

  • Dimensionnement basse tension
    • Examen Ecrit
    Machines électriques - laboratoire
    • Examen Ecrit
    • Evaluation Continue
    Machines électriques - Théorie
    • Examen Ecrit
    Machines électriques -Applications
    • Examen Ecrit
    Moteurs spéciaux
    • Examen Ecrit
    • Evaluation Continue
    Schémas électriques
    • Examen Ecrit
    • Evaluation Continue
  • Langue(s) de l'unité d'enseignement

  • Français
  • Supports de cours

  • Dimensionnement basse tension Hamoir Julien
    Machines électriques Electrotechnique Hamoir Julien
  • Lectures conseillées

  • - « Electrotechnique » de Christophe Palermo, éditions Dunod 2012

    - « Electrotechnique » 4ème édition de Th. Wildi et G. Sybille, éditions De Boeck, 2006

    - « Electronique de puissance » de L. Lasne, éditions Dunod 2015

    - « Electronique » de Y. Granjon, B. Estibals et S. Weber, éditions Dunod 2015

    - « Exercices et problèmes d’électrotechnique » de L. Lasne, éditions Dunod 2005

    - « Electrotechnique et énergie électrique » 2ème édition de L. Lasne, éditions Dunod 2014

    - « Electrotechnique industrielle » 3ème édition de G. Séguier et F. Notelet, éditions Tec&Doc