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Nom original: Projet KART2.pdfTitre: Amélioration du e-KART, étude du variateur un quadrantAuteur: Thomas Fekkar & Félix Priour—Martin Srinivassane Ramou & Alexandre Lafleur M.Vallenet

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2017-2018
IUT Sénart Fontainebleau
Thomas Fekkar & Félix Priour—Martin
Srinivassane Ramou & Alexandre Lafleur
M.Vallenet

AMELIORATION DU E-KART,
ETUDE DU VARIATEUR UN
QUADRANT
Dans ce projet, nous devons réaliser l’amélioration du variateur un quadrant afin de le rendre
fonctionnel et optimal à une simulation sur le e-KART.

Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Sommaire
Contenu
Introduction ........................................................................................................................................... 1
I. Présentation du variateur de vitesse ................................................................................................... 2
II. Fonctionnement global du e-kart ....................................................................................................... 3
III. Carte électronique du variateur ........................................................................................................ 5

Introduction
Le but de ce projet dans un premier temps est de rendre fonctionnel un variateur de vitesse afin de
pouvoir faire fonctionner le e-KART. Il s’agit ensuite d’améliorer ce variateur afin d’optimiser les
performances du e-KART. Enfin, nous devons aussi placer le plus ergonomiquement possible certains
objets électroniques ainsi que d’optimiser certaines armature de ce nouveau e-KART.
Afin de réaliser ce projet, nous nous aidons des rapports de projet des promotions précédentes qui
ont travaillé sur l’e-KART. Nous nous aidons aussi d’internet afin d’obtenir un maximum
d’informations. Nous avons aussi réalisé des tests.

Voici le KART en cours d’amélioration :
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Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Image n°1 : Photo du KART prise le 15/03/2018

I.

Présentation du variateur de vitesse

Un variateur de vitesse est un équipement qui permet de faire varier la vitesse d’un moteur en
changeant la tension à ses bornes. Cependant, il y a de nombreuses contrainte à prendre en compte
lorsqu’on utilise un variateur de vitesse (distorsion de l’onde, courant harmonique). Ces contraintes
peuvent engendrer d’autres contraintes plus importantes telles que la surchauffe, ou le
disfonctionnement de certains équipements électriques. Il est donc nécessaire d’étudier et de
manipuler ce variateur avec méthode et minutie.
Voici le variateur de vitesse que nous allons améliorer :

Image n°2 : Variateur de vitesse en TP (variateur n°2 sujet 7)

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Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Composition du variateur de vitesse (partie commande et puissance) :
- 10 Driver MOS TC4420 situés en dessous de la carte de commande
- 1 convertisseur HCF401038 situé en dessous de la carte de commande
- 1 PWM SG3525AN situé sur la carte de commande
- 3 AO TL071 qui vont permettre de réaliser un soustracteur et un suiveur avec des résistances
correctement placées. Le dernier TL071 va servir de correcteur. Tous ces éléments sont situés sur la
plaque de commande

- 10 transistors MOS situé en dessous de la carte de commande.
- 8 diodes situées en dessous de la carte de commande
-De nombreuses résistances
-De nombreux condensateurs
-Quelques diodes
-1 (ou 2 ? à vérifier) capteur de courant (installé par les étudiants des années précédentes).

Le variateur de vitesse sera placé juste derrière le siège du conducteur.

II. Fonctionnement global du e-kart
Avant de réaliser les modifications nécessaires, nous avons besoin de comprendre comment
fonctionne une machine à courant continu ainsi que ses alimentations. Nous allons aussi voir
comment fonctionne l’eKART globalement.

Notre e-KART va fonctionner grâce à un aimant permanent et non grâce à un inducteur bobiné.

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Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Balais qui frottent sur les lames
du connecteur en cuivre

Image n°3 : Symbole électrique d’une MCC

C’est grâce à l’aimant permanent que l’on va générer du flux. L’induit tourne et entraine une charge
électrique. En effet, la poulie et les engrenages font bouger les roues arrière de l’e-KART :

MCC
V(t)

C

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Image n°4 : Schéma du fonctionnement général de la mise en mouvement des roues.

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Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Sur ce schéma, on peut notamment remarquer qu’il y a une diode de roue libre ainsi qu’un transistor
MOS.

Il y a beaucoup d’effort résistant au niveau de l’e-KART (comme sur la plupart des voitures). On
retrouve notamment des forces telles que la trainée qui est dû à l’air et qui va venir gêner
l’aérodynamisme du véhicule. Il faut aussi prendre en compte la déformation des pneus ainsi que la
masse totale, la gravité et certains angles. C’est pour cela que nous nous devons de bien installer et
de bien fixer l’armature du e-KART ainsi que de ses batteries afin d’assurer la sécurité du conducteur.

III. Carte électronique du variateur
A partir de l’ancien travail réalisé par nos camarades des années précédentes, nous avons modifié la
carte de la partie (commande ou puissance ?). En effet, elle ne fonctionnait pas soit parce que
certaines piste se touchaient, soit parce que l’alimentation avait grillé. Nous avons donc utilisé le
logiciel proteus afin de réaliser les modifications nécessaires afin de la rendre fonctionnelle.
Afin de voir les modifications que nous avons apportées à la carte, voici une capture d’écran du
proteus de nos camarades de l’année dernière :

Proteus de nos camarades de l’année dernière

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Etude du variateur un quadrant

2017-2018

Et voici les modifications que nous avons apportées :

Proteus de la carte que l’on voulait réaliser

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