Partie C - Questions C.1 à C.6 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - EE 2025

Partie C: comment gérer le fonctionnement des pompes de relevage ?

Partie B: comment distribuer l'énergie électrique aux groupes motopompes ?

Deux solutions sont envisagées pour distribuer l'énergie électrique aux motopompes:

solution 1: par l'intermédiaire d'un démarreur progressif;

solution 2: par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse.

La puissance nominale mécanique du moteur de la motopompe est de 115 kW sous une tension d'alimentation de 400 V.

Selon le type de modulateur, le pilotage se fait: en mode tout ou rien (TOR) dans le cas d'un démarreur (solution 1);

par une consigne variable dans le cas des variateurs de vitesse (solution 2).

Pilotage des groupes motopompes (Voir document-technique DTS1)

Les effluents sont relevés par l'intermédiaire d'une ou deux pompes en fonction des seuils de mesure de niveau du capteur à ultrason: $S2$: Marche 1 pompe $P_A$

$S3$: Marche 2 pompes $P_A$ et $P_B$

$\overline{S2}$: Arrêt pompe $P_B$

$\overline{S1}$: Arrêt pompe $P_A$

Pilotage des groupes motopompes par la solution 1

Question C.1

Compléter le diagramme d'état simplifié du document-réponse DRS6.

Question C.2

Pour chacun des états du document-réponse DRS6, conclure sur le mode de gestion du débit.

Pilotage des groupes motopompes par la solution 2

La pompe $P_A$ fonctionne à débit variable entre 0 et 5 mètres et à vitesse fixe entre 5 et 10 mètres.

La pompe $P_B$ est à l'arrêt entre 0 et 5 mètres et à vitesse variable entre 5 et 10 mètres.

Les consignes des variateurs $Cons\_PA$ pour la pompe $P_A$ et $Cons\_PB$ pour la pompe $P_B$ sont de type 0-10 V. Les débits des pompes sont proportionnels à ces consignes.

Question C.3

Pour une hauteur d'eau de 3 m, donner les débits des pompes $P_A$ et $P_B$ ainsi que les valeurs des consignes $Cons\_PA$ et $Cons\_PB$.

Question C.4

Pour une hauteur d'eau de 7 m, donner les débits des pompes $P_A$ et $P_B$ ainsi que les valeurs des consignes $Cons\_PA$ et $Cons\_PB$.

Question C.5

Dans cette solution, le capteur de mesure fournit un signal $U_h$ de 0-10 V proportionnel à la hauteur d'eau 0-10 m.

Compléter le pseudo-programme permettant de calculer les consignes des pompes $Cons\_PA$ et $Cons\_PB$ (DRS7).

Si Uh < 5V alors

Cons_PA =... × Uh

Cons_PB =...

Sinon

Cons_PA =...

Cons_PB =... × (Uh -...)

Question C.6

Conclure sur les avantages et les inconvénients de ces 2 solutions.