BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Session 2010 PHYSIQUE APPLIQUÉE Série : Sciences et technologies industrielles Spécialité : Génie électrotechnique

Durée de l’épreuve : 4 heures

coefficient : 7

L’emploi de toutes les calculatrices programmables alphanumérique ou à écran graphique est autorisé à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu’il ne soit pas fait usage d’imprimante (circulaire n°99-186 du 16-11-1999).

Le sujet comporte 9 pages numérotées de 1 à 9 Les parties A, B, C, D, E, F et G sont indépendantes Les documents-réponses pages 8 et 9 sont à rendre avec la copie.

Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements, entreront pour une part importante dans l’appréciation des copies.

STI Génie Electrotechnique – Sciences physiques et Physique Appliquée – REPERE : 10PYETME1/LR1 Page 1/9

On s’intéresse à l’étude de la motorisation d’une remontée mécanique par téléphérique, ainsi qu’à sa commande. Le téléphérique est entraîné par un moteur à courant continu à excitation série. La tension continue permettant d’alimenter le moteur est obtenue à partir d’une tension monophasée (HTA) du réseau (3000 V ; 50 Hz), d’un transformateur, d’un redresseur et d’un hacheur. Ce système est intégré dans une boucle de régulation de la vitesse qui comporte, en outre, un capteur de vitesse du moteur et une commande électronique du rapport cyclique du hacheur. Le schéma général (simplifié) du système est représenté ci-après :

Réseau 3000 V / 50 Hz Transformateur

Redresseur à diodes

Filtre

E0

Hacheur série

MCC n

Électronique de commande de la vitesse

Mesure de n

A. Étude de la consommation d’énergie et de son coût
On suppose que l’installation fonctionne environ huit heures par jour. La puissance moyenne consommée au cours d’une journée d’exploitation (quelle que soit la journée) est de 350 kW. En outre, on suppose que le prix de l’énergie électrique consommée est de 73,6