Programme 3ème Année [PDF]

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Présentation du programme d’études de 3ème année Eleq Présentation du programme des modules liés aux compétences générales

Enoncé de la compétence : Appliquer les lois fondamentales de l’électrotechnique Titre du module : Circuits Electriques Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 03 H Minimum horaire annuel : 66 H Eléments de compétence

Eléments de contenu 1- COURANT ALTERNATIF SINUSOIDAL  Forme d’onde et grandeurs caractéristiques (fréquence, amplitude, période, alternance, valeur instantanée, valeur maximale, valeur efficace et valeur moyenne)  Notion sur le déphasage (construction de Fresnel, addition des grandeurs) 2 - RECEPTEURS ELEMENTAIRES SOUS TENSION SINUSOLDALE

Déterminer les grandeurs caractéristiques d’un circuit électrique en courant alternatif

 Notion d’impédance et de réactance : Circuit résistif (R) ; Circuit inductif (L) ; Circuit capacitif (C)  Loi d’ohm en alternatif 3- ASSOCIATION DE RECEPTEURS ELEMENTAIRES  Circuits R-L, R-C, Série et parallèle  Circuit R-L-C Série  Circuit R-L-C parallèle  Résonnance 4- PUISSANCE EN MONOPHASE  Puissance apparente  Puissance active  Puissance réactive  Facteur de puissance  Amélioration du facteur de puissance par condensateur 5- COURANT ALTERNATIF TRIPHASE  Réseau triphasé : grandeurs

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Indicateurs d’évaluation - Déterminer les grandeurs caractéristiques du courant alternatif (fréquence, amplitude, période, valeurs moyenne, maximale, efficace, instantanée, etc.) - Déterminer le déphasage (construire le diagramme de Fresnel)

- Définir la notion d’impédance et de réactance - Calculer l’impédance d’une résistance, d’une inductance et d’une capacité - Déterminer les déphasages couranttension à l’aide du graphique de Fresnel - Calculer l’impédance d’un circuit mixte - Déterminer les déphasages couranttension à l’aide du graphique de Fresnel - Déterminer les grandeurs de résonnance d’un circuit R-L-C série. - Déterminer les puissances active, réactive et apparente - Déterminer le facteur de puissance - Améliorer le facteur de puissance d’une installation. - Calculer les grandeurs simples et composées - Déterminer les

Recommandations

   

simples et composées Récepteurs triphasés (couplage Etoile ; couplage Triangle) Puissances Facteur de puissance Amélioration du facteur de puissance par condensateur

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puissances active, réactive et apparente - Déterminer le facteur de puissance - Améliorer le facteur de puissance d’une installation.

Enoncé de la compétence : Appréhender la constitution, le fonctionnement et l’utilisation des machines électriques Titre du module : Machines Electriques Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 02 H Minimum horaire annuel : 44 H Eléments de compétence

Déterminer les grandeurs caractéristiques de l’électromagnétisme.

Appréhender la constitution, le

Eléments de contenu 1- MAGNETISME  Les aimants (propriétés fondamentales – aimantation)  Le champ et le spectre magnétique  Champ dus au courant  Flux d’induction

Indicateurs d’évaluation - Définir les notions d’aimants, de champ magnétique et de spectre magnétique - Calculer les champs magnétiques dus aux courants

2 - FORCES ELECTROMAGNETIQUES  Interaction des forces  Sens du déplacement (règle des 3 doigts de la main droite)  Valeur de la force électromagnétique (Loi de Laplace)  Travail des forces électromagnétiques 3- INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE  Création d’une f.é.m induite par variation du flux magnétique à travers un circuit fermé  Sens du courant induit : loi de LENZ  valeur de la f.é.m. induite  Création d’une f .é .m . à l’aide d’un conducteur coupant le flux 4- AUTO - INDUCTION  Existence et sens de la f.é.m. d’auto-induction  L’inductance  Valeur de flux  Le courant de Foucault 5-LE FERROMAGNETISME  Aimantation du fer  Perméabilité  Application : Electroaimants MACHINES A COURANT

- Calculer les forces électromagnétiques (loi de Laplace) - Calculer le travail des forces électromagnétiques

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- Expliquer l’induction électromagnétique (loi de Lenz, loi de Faraday, les courants de Foucault) - Calculer la f.é.m induite

Expliquer l’auto-induction et calculer la f.e.m d’autoinduction

Définir la courbe d’aimantation ; l’hystérésis

- Enoncer le principe de

Recommandations

fonctionnement et l’utilisation des machines à courant continu

CONTINU  Principe de fonctionnement en moteur, en génératrice  Constitution  Réversibilité de la machine à courant continu  Utilisations  Entretien du collecteur et des balais de la machine à courant continu

GENERATRICE A COURANT CONTINU  Grandeurs caractéristiques (I, f, E, n)  Caractéristiques à vide et en charge, réaction d’induit, rendement)  Génératrice à excitation séparée  Génératrice à excitation shunt Déterminer les grandeurs caractéristiques des machines à  Génératrice à excitation courant continu composée MOTEURS A COURANT CONTINU  (Caractéristiques de vitesse, de couple, mécanique et le rendement)  Moteur à excitation séparée  Moteur à excitation shunt  Moteur à excitation série  Moteur à excitation composée

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fonctionnement en génératrice. - Enoncer le principe de fonctionnement en moteur. - identifier et donner le rôle des différentes parties d’une machine à courant continu. - Donner les domaines d’utilisation. - assurer l’entretien du collecteur et des balais d’une machine à courant continu. - Déterminer les grandeurs caractéristiques - Calculer la tension aux bornes de l’induit - Etablir le bilan énergétique

Enoncé de la compétence : Appréhender la technologie des équipements et des installations électriques Titre du module : Technologie des équipements et installations électriques Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 02 H Minimum horaire annuel : 44 H Eléments de compétence Appréhender la constitution, la fonction et l’utilisation des différents types de canalisations électriques dans les installations industrielles

Appréhender la constitution, le fonctionnement et l’utilisation de l’appareillage électrique BT

Appréhender la constitution, la fonction et l’utilisation des dispositifs d’éclairage et de signalisation

Eléments de contenu  Constitution d’une canalisation  Conducteurs et câbles  Conduits  Modes de pose

 Capteurs (interrupteurs de position, et autres)  Sectionneur  Disjoncteur  Fusible  Contacteur, relais auxiliaire, contacts instantanés et temporisés, etc.  Relais thermique  Appareils multifonction : discontacteur, disjoncteur moteur, contacteur-disjoncteur, sectionneur-disjoncteurcontacteur  Tests de fonctionnement de l’appareillage BT  Incandescence  Fluorescence  Luminescence  Signalisation : sonore, visuelle, etc.  Tests de fonctionnement des dispositifs d’éclairage et de signalisation

Indicateurs d’évaluation - définir canalisation, conducteur, câble, conduit; - identifier une canalisation, un conducteur, un câble, un conduit ; - définir la dénomination d’un câble à partir d’une codification ; - choisir un câble ; - définir la désignation normalisée d’un conduit ; - identifier les différents conduits ; - choisir un conduit ; - choisir un mode de pose. - donner le symbole des appareils électriques BT ; - décrire le fonctionnement des appareils électriques BT ; - choisir un appareil électrique BT ; - donner un domaine d’utilisation des appareils électriques BT ; - vérifier le bon fonctionnement des appareils électriques BT.

- Enoncer des principes de l’incandescence, de la fluorescence et de la luminescence. - Donner la constitution, les caractéristiques et l’utilisation des dispositifs d’éclairage. - Identifier les caractéristiques et les domaines d’utilisation des dispositifs de signalisation. - Vérifier le bon fonctionnement des

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Recommandations Présenter aux apprenants quelques conduits, conducteurs et câbles utilisés dans les installations industrielles.

Présenter aux apprenants chaque appareil étudié. Pour tous les appareils, le plan d’étude comporte : la constitution, le fonctionnement, les caractéristiques et l’utilisation. La constitution se limite à la présentation annotée du symbole.

dispositifs d’éclairage et de signalisation.

Enoncé de la compétence : Etablir les schémas d’une installation électrique Titre du module : Schéma Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 02 H Minimum horaire annuel : 44 H Eléments de compétence Etablir les schémas d’une installation électrique de type résidentiel ou commercial comprenant des tubes fluorescents et luminescents

Etablir les schémas de commande d’un système automatisé

Eléments de contenu 1 – TUBES FLUORESCENTS  Fonctions à réaliser  Allumage différé ou par stater  Allumage instantané  Montage duo 2 – TUBES LUMINESCENTS  Fonctions à réaliser  Schéma de principe  Application : enseigne lumineuse 3- AUTOMATISME  Algèbre de boole : notion de variables binaires  Fonctions logiques de base : propriétés élémentaires  Mise en équation des circuits électriques et pneumatiques  Simplification des équations par la méthode algébrique  Simplification des équations par tableau de Karnaugh limitée à 3 variables  Construction d’un logigramme

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Indicateurs d’évaluation A partir d’un cahier des charges, identifier les types de montages et établir le plan architectural et les schémas des circuits. A partir d’un cahier des charges, établir le schéma du circuit de réalisation. A partir d’un cahier des charges, établir le schéma de commande d’un système automatisé.

Recommandations

Application : enseigne lumineuse

Etapes à suivre :  Identification des variables  Construction de la table de vérité  Mise en équation  Simplification de l’équation  Construction du logigramme ou schéma électrique.

Enoncé de la compétence : Réaliser une installation électrique de type résidentiel ou commercial Titre du module : Installations électriques résidentielles et commerciales Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 05 H Minimum horaire annuel : 110 H Eléments de compétence Réaliser l’installation électrique d’un duplex

Eléments de contenu pratique Montages simple allumage, double allumage, va et vient, prise de courant, portier de villa, télérupteur, minuterie, prise de terre. Montages simple allumage, double allumage, va et vient, prise de courant, télérupteur, minuterie, enseigne lumineuse, portier d’immeuble, gâche électrique, prise de terre.

Réaliser l’installation électrique d’un local à usage commercial

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Critères de performance - Organisation correcte du poste de travail -Identification correcte du matériel (liste du matériel à utiliser) - Respect du plan d’implantation - Respect des distances normalisées (à définir)* - Réalisation correcte des saignées - Pose correcte des conduits - Pose correcte des conducteurs et des câbles - Utilisation adéquate de l’outillage - Fixation correcte des boîtiers, boites de dérivation, coffrets, etc. - Solidité de la fixation des équipements - Fonctionnement exact du montage - exécution correcte des connexions - Respect des règles de QHSE - Rangement et nettoyage corrects du poste de travail - Compte rendu pertinent du travail - Correction des dysfonctionnements - Compte rendu pertinent de dépannage

Recommandations - Lecture du dossier d’exécution (schémas électriques, plans, calendrier d’intervention, etc.) - Organisation du poste de travail - Application des règles de QHSE - Exécution du travail  Interprétation des schémas et des documents relatifs au travail à exécuter  Traçage des points de fixation  Réalisation des opérations mécaniques liées à la mise en œuvre des enveloppes, des conduits, des supports  Fixation des supports et accessoires  Pose des conducteurs et des câbles  Repérage et câblage des éléments de l’installation  Pose des équipements électriques selon les exigences du dossier technique  Câblage du tableau de répartition  Réalisation de la prise de terre  Vérification de la qualité esthétique des travaux  Mise en service (vérification du fonctionnement de l’installation) - Rangement et nettoyage du poste de travail - Triage des déchets - Rédaction du compte rendu du travail effectué - Correction des dysfonctionnements - Rédaction du compte rendu de dépannage.

Enoncé de la compétence : Effectuer les mesures et les essais électriques Titre du module : Mesures et Essais électriques Niveau d’étude : 3ème Année Minimum horaire hebdomadaire : 03 H Minimum horaire annuel : 66 H Eléments de compétence

Eléments de contenu pratique I - L’OSCILLOSCOPE  Utilisation d’un oscilloscope  Utilisation d’une sonde passive  Mesure des intensités, tensions, fréquences et déphasages II - ETUDE D’UN CONDENSATEUR EN ALTERNATIF  Détermination de l’impédance  Détermination de la réactance  Détermination de la capacité par la méthode voltampèremétrique

Mesurer les grandeurs électriques

Critères de performance - Organisation correcte du poste de travail - Exécution correcte du schéma de montage - Utilisation correcte des appareils de mesure et de réglage - Choix judicieux du calibre - Choix judicieux de l’échelle - Lecture correcte de l’indication des appareils de mesures - Respect des polarités en courant continu

III - MESURE D’UNE INDUCTANCE

- Connexion correcte des appareils de mesures

 Méthode de Joubert  Méthode des trois voltmètres

- Utilisation judicieuse du commutateur de sélection ou des bornes de l’appareil de mesure

IV - CIRCUIT RLC SERIE  Etude de la résonance  Détermination du coefficient de surtension V - PUISSANCE EN MONOPHASE  Mesure de puissance en alternatif  Détermination du facteur de puissance  Relèvement du facteur de puissance  Utilisation d’un compteur d’énergie électrique VI - PUISSANCE EN TRIPHASE Programme de la classe de 3ème année – spécialité ELEQ-

- Prise effective de tous les résultats de mesure et des données nécessaires à la rédaction du compte-rendu - Compte-rendu de manipulation pertinent.

Recommandations Se limiter au réglage des différents boutons et sélecteurs de l’oscilloscope (base de temps, amplitude, etc.)

 Montage trois fils et montage quatre fils, circuits équilibrés et déséquilibrés. Utilisation d’un ou de deux wattmètre selon le cas  Détermination du facteur de puissance VII - GENERATRICES À EXCITATION INDEPENDANTE ET SHUNT  Amorçage  Méthode de la résistance des enroulements  Essai à vide  Essai en charge  Détermination du rendement par la méthode directe VIII - MOTEURS À COURANT CONTINU À EXCITATION SHUNT  Démarrage  Mesure de la résistance des enroulements  Essai à vide  Essai en charge  Réglage de la vitesse en fonction de l’excitation et de la tension d’alimentation  Détermination du rendement par la méthode directe

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