08h01, vendredi matin, début du TP, câbler le montage, installer les appareils de mesures puis faire ses essais : le quotidien des étudiants dans le laboratoire d’électrotechnique de l’INSA Strasbourg !
Mais … pourquoi ne pourrait-on pas faire toutes ces choses instructives en étant tranquillement installé chez soi dans son canapé plutôt que de devoir courir dans tous les sens pour faire ses mesures à l’école ? … Pourquoi pas ?
C’est le pari qui a été fait par Timothée Dickely , Sascha Eschmann et Jérémie Felten, 3 étudiants de la spécialité génie électrique par alternance.
Dans le cadre de leur Projet transversal de 4ème année, ils ont eu à travailler sur le sujet des Objets connectés, une thématique qui prend de plus en plus d’importance dans notre société actuelle. En effet, avec l’avènement des smartphones, des réseaux, du cloud et avec la modernisation des industries, la plupart des objets que nous côtoyons tendent à devenir communiquants.
Tout au long de leur parcours, les étudiants de la formation génie électrique sont amenés à réaliser des travaux pratiques durant lesquels il font divers essais et mesures sur des bancs moteur/charge afin de bien comprendre les différentes grandeurs et les différents phénomènes physiques qui entrent en jeux dans les machines électriques.
Le sujet de ce projet, proposé par M. Sturtzer responsable de la formation génie électrique par alternance, consistait donc à réaliser un banc moteur et un système de mesure, le tout pilotable et visualisable à distance depuis une page web !
Partant de zéro, le trio a donc eu à concevoir , dimensionner et réaliser la totalité du système. La maquette s’articule principalement autour de deux composants : le moteur synchrone et le variateur de vitesse, tous deux gracieusement offerts à l’INSA Strasbourg par la société Sew Usocome.
- Le variateur alimente la machine synchrone avec des tensions et des courants de fréquence variable, permettant ainsi de piloter la vitesse de rotation de la machine.
- Une chaîne de mesure constituée de capteurs et d’une carte d’acquisition s’occupe de collecter et convertir les grandeurs physiques à mesurer en des valeurs numériques. Puis après traitement de ces valeurs, d’en extraire les grandeurs utiles en électrotechnique tel que les valeurs efficaces, les puissances absorbées, le taux de distorsion harmonique, etc…
- L’interface entre le système et l’utilisateur est réalisée par le biais d’un nano-ordinateur : le Raspberry Pi. Ce petit ordinateur héberge une page web qui permet à l’utilisateur d’envoyer des requêtes pour piloter le variateur, mais également de visualiser les formes d’ondes et les valeurs utiles calculées par la chaîne de mesure.
- Le système incorpore également une caméra permettant de surveiller depuis la page web le fonctionnement du moteur !
synoptique du système
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- Vue globale du sytème
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- Le moteur synchrone , offert à l’école par la société SEW USOCOME
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- Les différentes cartes et composants permettant le pilotage du moteur et la visualisation des mesures via le serveur web embarqué
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- le point de vue de la caméra
Au même titre qu’une caméra IP , une imprimante , ou une tablette, ce système est donc lui aussi un objet connecté. Il suffit d’un ordinateur et d’une connexion internet pour pouvoir l’utiliser !
La courte vidéo ci-dessous montre quelques instants de l’utilisation du système :
Le projet a été un réel challenge pour les 3 étudiants qui ont eu à utiliser et mettre en pratique une grande variété de connaissances enseignées dans la formation génie électrique (électrotechnique,programmation, électronique, traitement du signal…) . Ayant chacun réalisé une partie du système, ils ont aussi pu constater l’importance de l’échange et de la communication entre les différents acteurs d’un projet. En effet, des discutions régulières et la mise en commun des informations ont permis le bon déroulement et le respect des délais lors de l’assemblage final de toutes les parties.
De part ses dimensions techniques et organisationnelle , ce projet a donc été une expérience très formatrice pour ces 3 étudiants, et contribue à les préparer aux problèmes qu’ils devront résoudre dans le monde de l’entreprise..