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Responsable(s) Ambrish Chandra

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ambrish Chandra


PLAN DE COURS

Hiver 2022
ELE550 : Machines électriques (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2022


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Au terme de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante aura acquis les principes de base et de fonctionnement des machines électriques et leurs applications dans plusieurs domaines industriels.

Circuits triphasés. Circuits magnétiques. Transformateurs : transformateur monophasé, circuits équivalents, fonctionnement à vide et en charge, rendement, régulation, transformateurs triphasés. Machines à courant continu : principe de fonctionnement, construction, types de connexion, caractéristiques en charge des moteurs et des génératrices, démarrage et contrôle de vitesse, régime transitoire, réaction d’induit. Moteurs asynchrones triphasés : principe de fonctionnement, circuit équivalent, caractéristiques couple-vitesse, rendement, démarrage des moteurs. Moteurs monophasés. Machines synchrones : fonctionnement en moteur et en alternateur, circuits équivalents, réglage du facteur de puissance, compensateur synchrone.

Séances de laboratoire axées sur le fonctionnement et la commande des différentes sortes de machines électriques.




Objectifs du cours

Donner à l'étudiant(e) les outils nécessaires pour être capable d'étudier et de manipuler :

  • les circuits triphasés et les circuits magnétiques, lesquels constituent une base essentielle à une compréhension approfondie des machines électriques;
  • le transformateur qui constitue une introduction naturelle à l'étude de la machine asynchrone;
  • la machine asynchrone et ses applications;
  • la machine à courant continu et ses caractéristiques électriques et mécaniques;
  • la machine synchrone et ses applications;
  • les machines spéciales.



Stratégies pédagogiques

 

  • Un (1) cours magistral par semaine, plusieurs exemples seront faits en classe pour permettre aux étudiant(e)s de bien assimiler la théorie et les techniques présentées en cours.
  • Deux (2) heures de laboratoire par semaine seront données afin que l'étudiant(e) se familiarise avec les machines électriques et leurs domaines d'application.



Utilisation d’appareils électroniques

 

Aucun.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:30 Laboratoire (C)
Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 12:30 Laboratoire (Groupe A)
Vendredi 13:30 - 17:30 Laboratoire (Groupe B)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Bachir Kedjar Activité de cours cc-Bachir.Kedjar@etsmtl.ca A-2626
01 Mounir Benadja Laboratoire (C) mounir.benadja.1@ens.etsmtl.ca
01 Mounir Benadja Laboratoire (Groupe A) mounir.benadja.1@ens.etsmtl.ca
01 Mounir Benadja Laboratoire (Groupe B) mounir.benadja.1@ens.etsmtl.ca



Cours

 

Date

Contenus traités dans le cours

Heures

 

1. Circuits triphasés

  • montage en étoile et en triangle
  • relations entre les grandeurs simples et composées
  • puissances d'un système triphasé équilibré

3 heures

 

2. Circuits magnétiques

  • loi d'Ampère
  • hystérésis
  • pertes ferromagnétiques
  • systèmes magnétiques

3 heures

 

3. Transformateurs

  • transformateurs monophasés
  • circuits équivalents
  • fonctionnement à vide et en charge
  • mesure des paramètres
  • rendement
  • régulation
  • transformateurs triphasés

6 heures

 

 

4. Machine asynchrone triphasée

  • principe de fonctionnement
  • circuit équivalent
  • opération en régime permanent
  • caractéristiques couple-vitesse
  • diagramme du cercle
  • commande de la vitesse
  • démarrage
  • rendement

9 heures

 

5. Machine à courant continu

  • principe de fonctionnement
  • construction
  • pratique de l'enroulement d'induit
  • types de connexion
  • circuits équivalents
  • caractéristiques en charge des moteurs et des génératrices
  • démarrage et contrôle de vitesse
  • régime transitoire
  • réaction d'induit

6 heures

 

6. Machine synchrone

  • construction
  • principe de fonctionnement
  • moteur et alternateur
  • circuit équivalent
  • opération en régime permanent
  • réglage du facteur de puissance
  • compensateur synchrone

6 heures

 

7. Machines spéciales

  • moteurs asynchrones monophasés
  • moteurs à réluctance variable
  • moteurs pas à pas
  • moteur à courant continu sans balais (BLDC)

3 heures

 

Examen intra

3 heures
 

Total

39 heures

 

Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine




Laboratoires et travaux pratiques

 

Date

Description

Heures

 

Laboratoire 1 : Transformateur

4 heures

 

Laboratoire 2 : Machine asynchrone

4 heures

 

Laboratoire 3 :

  • Machine c.c., caractéristiques de fonctionnement
  • Machine c.c., mesure des paramètres
  • Machine c.c., contrôle de vitesse

 

12 heures

 

Laboratoire 4 : Machine synchrone

4 heures

 

Total

24 heures




Utilisation d'outils d'ingénierie

 

Dans le laboratoire, les étudiants utiliseront des transformateurs, machines à induction, machine à courant continu, machines synchrone, etc. pour effectuer différentes manipulations.

  • Logiciels Simulink et SimPowerSystems de Matlab.
  • Ordinateur.
  • Convertisseurs de l’électronique de puissance
  • Équipements de traitement et de visualisation des signaux électriques de puissance (oscilloscope, ampèremètre, wattmètre, voltmètre et analyseur d’énergie).



Évaluation

 

Activité Description % Date de remise
  Devoirs                               10 %  
  Travaux pratiques (lab.) 20 %  
  Examen mi-session          35 % le 16 Février 2022
  Examen final                      35 %  

 Note : Les examens sont d'une durée de trois heures avec une documentation permise limitée à trois (3) feuilles de notes personnelles (8½ x 11) recto verso.




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 16 février 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Un jour de retard : -25%

Deux jours de retard : -50%

Trois jours et plus de retard : 0%




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

 

Les documents sont disponibles sur le site web Moodle du cours.




Ouvrages de références

DALMASSO, J.L., Cours d'électrotechnique, machines tournantes à c.a., Technique supérieure, 1985.

UMANS, S. D., Fitzgerald & Kingsley's electric machinery, 7th Ed., McGraw-Hill, 2014.

SEGUIER, G., NOTELET, F., Électrotechnique industrielle, Technique et documentation, 2006.

SLEMON, G.R., STRAUGHEN, A., Electric Machines, Addisson-Wesley, 1980.

WILDI, T., Électrotechnique, Presses de l'Université Laval, 2005.

MOHAN, N., Electric Machines and Drives, A First Course, Wiley, 2012.

CHAPMAN, S. J., Electric Machinery Fundamentals, McGraw Hill, 2005.

BOSE, B. K., Power electronics and motor drives : advances and trends, Amsterdam : Elsevier/Academic Press, 2006.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/