Partie A · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - SIN 2025

Mise en situation

Afin d'optimiser au maximum l'efficacité énergétique d'une éolienne, la nacelle doit toujours être positionnée face au vent pour disposer du maximum de puissance. Il faut donc connaître l'orientation de la nacelle par rapport au vent à tout moment.

Partie A: comment acquérir l'orientation de la nacelle ?

Question A.1

Compléter sur le diagramme de blocs internes « orientation de la nacelle » les blocs de la chaîne d'information qui répondent aux fonctions: Acquérir - Traiter - Communiquer.

Question A.2

En vous aidant des exemples ci-dessous, indiquer la nature des signaux présents sur les points 1, 2, 3 et 4 du diagramme de bloc interne « orientation de la nacelle »:

Exemples: Courant analogique - Signal logique - Grandeur physique - Tension analogique - Information numérique

La nacelle est autorisée à faire trois tours autour de son axe. Ensuite elle doit retourner à sa position initiale. Pour détecter la position de la nacelle on utilise un codeur entraîné par un système couronne / pignon qui multiplie par 20/3 le nombre de tours effectués par la nacelle.

Les données du codeur sont envoyées à l'unité de traitement par un bus de communication SSI.

Question A.3

En justifiant votre réponse, choisir dans le document technique DTS1 le codeur à utiliser afin de connaître à tout moment la position angulaire de la nacelle.

()

Le codeur choisi transmet deux informations:

- le nombre de tours effectués codé sur 12 bits;

- la position angulaire sur un tour codé sur 12 bits.

Question A.4

Calculer le nombre de positions angulaires mesurables pour un tour de codeur.

Question A.5

Le cahier des charges impose de mesurer l'angle de la nacelle avec une précision de 2°.

Calculer le plus petit angle mesurable sur le déplacement de la nacelle.

Question A.6

Conclure sur le système d'acquisition de la position de la nacelle au vu des exigences données.