Recharge d'un condensateur pour mon TIPE

[Tcls]

Bonjour, je suis actuellement en train de faire des expériences pour mon TIPE de physique et je rencontre plusieurs problèmes.
Le but de mon tipe est de réussir à stocker l'énergie d'un volant d'inertie dans un condensateur, pour ce faire j'ai essayer de relier une génératrice à courant continue à mon condensateur, mais je n'arrive à le charger que pendant quelques seconde mais il se décharge immédiatement dans la génératrice dès que le volant ralentit.

J'ai essayer d'ajouter un hacheur série mais l'amplitude de la tension devient trop faible pour charger le condensateur.

Auriez vous des conseils ??
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[gienas]

Bonjour Tcls et tout le groupe

... je n'arrive à le charger que pendant quelques seconde mais il se décharge immédiatement dans la génératrice dès que le volant ralentit ...

Ce qui t’arrive est tout à fait normal: le modèle équivalent de Thévenin {Eth;Rth} d’une génératrice à l’arrêt est {0;0}. Je te laisse deviner la tension aux bornes de ce dipôle si tu y ajoute un condensateur.

Tu peux récupérer de la tension en "l’isolant” par une diode. Tu perdras la chute directe de 0,6V sur le maximum de la tension de freinage, à condition de partir avec un condensateur déchargé, et connecté seulement lors de l’arrêt de l’alimentation du moteur. Ce n’est pas forcément facile puisque même un relais ne sera pas instantané. Il a nécessairement un temps de réponse qui peut atteindre quelques dizaines de ms.

[mag1]

Tu perdras la chute directe de 0,6V sur le maximum de la tension de freinage

Bonjour,
Regarde aussi les caractéristiques des diodes Schottky. Genre 1N5819
MM

[Gwinver]

Bonjour.
Il existe des circuits intégrés dédiés à la récupération d'énergie sous beaucoup de formes (energy harvesting en anglais).
Ils sont prévus pour des puissances disponibles assez faibles et plus ou moins intermittentes et ont un bon rendement.
Voici un exemple:
https://www.gotronic.fr/art-module-d...Nu9zDzBUPy5aC8

Il y en a beaucoup d'autres, un peu de bibliographie assistée ou non par de l'IA devrait permettre d'identifier le meilleur candidat.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bibifikotin]

Bonjour, je suis actuellement en train de faire des expériences pour mon TIPE de physique et je rencontre plusieurs problèmes.
Le but de mon tipe est de réussir à stocker l'énergie d'un volant d'inertie dans un condensateur, pour ce faire j'ai essayer de relier une génératrice à courant continue à mon condensateur, mais je n'arrive à le charger que pendant quelques seconde mais il se décharge immédiatement dans la génératrice dès que le volant ralentit.

Ben il faut se poser les bonnes questions:
Ton condo se chargera au maxi de ce que ta génératrice produit ( normal)
Ta génératrice " faiblit" et sa tension diminue, ... que fait le condo qui était chargé à un ppotentiel plus élevé..... il se décharge en partie dans la génératrice
qui est à un niveau plus bas !
Si tu veux conserver ta charge au niveau maxi , faut déconnecter ton condo de la génératrice,là il ne se déchargera pas dans celle ci.
Ou comme dit faire en sorte que le courant ne puisse fuir " à l'envers" à l'aide d'une diode de blocage
Bonne journée

[Tcls]

Merci beaucoup pour vos conseils, je vais me renseigner et retenter dans la semaine.
Merci encore

[Gwinver]

Bonsoir.

Côté diode pour éviter le efoulement vers le générateur, il existe des circuits dits diode idéale qui ont le mérite d'avoir une tension de seuil très faible.
Par exemple le MAX 40200 pour des courants modérés de l'ordre de 1 A, avec un temps de commutation de l'orde de quelques µs.

Pour la commutation, on a un générateur dont la tension va diminuer progressivement, et qui a une certaine résistance et/ou self interne, le retard ne devrait donc pas avoir un effet catastrophique.

https://www.analog.com/media/en/tech...s/max40200.pdf

Il y a des modèles pour courant plus fort.

https://www.amazon.fr/Panneau-solair...s%2C885&sr=8-3

Après, le TIPE pourrait inclure une étude de la relation entre le temps de commutation et la perte d'énergie.

[alayn91]

Bonjour,
Ta génératrice est liée au volant d'inertie.
Quand le volant aura accumulé le max d'énergie, il fournira un max de tension au condo.
Mais, quand sa vitesse diminuera, il ne pourra plus fournir de tension au condo, du fait de la diode, qui deviendra bloquée.
Pourtant, le volant d'inertie encore de l'énergie emmagasinée.
Est-ce la bonne solution ??

[bibifikotin]

Moi j'ai tout de meme l'impression que c"'est la génératrice (et pas le volant) qui PRODUIT la tension .
Tant que le volant ENTRAINE la génératrice celle çi fournit de la tension (tout en diminuant)
Goto message 2 (ou 5)
Bonne journée

[alayn91]

Bonjour,
Bien sûr, c'est la génératrice qui fournit le courant pour charger le condo.
Mais, c'est le volant d'inertie qui entraine la génératrice.
Voir le 1er message.
Le but du jeu est de stocker une image de l'inertie dans un composant à mémoire ou un sytème, condo, self, intégrateur, convertisseur DC/DC, dynamomètre.
Ou, autre ?

[paulfjujo]

bonjour,



Quid de l'utilisation d'un condo ?
le but final est de recuperer l'energie restante du volant d'inertie quand le volant
n'est plus entrainé ..par quoi d'ailleurss ? un moteur ! diesel ou electrique ou autre systeme cyclique
y a-t-il un couplage entre le volant d'inertie et l'entraineur
(ex: embrayage pour ne garder que le volant d'intertie )
Quelle est la charge Mecanique connectée au volant ? uniquement la generatrice ?
sur quoi debite -t-elle (charge electrique autre que le condo ?)
si il n'y a QUE la genratrice entrainée par l'inertie du volant,la tension
receuillie passera du maxi .... decroissance proportionnelle à la perte de vitesse
comme il est dit au post#7

[titijoy3]

la tension de la génératrice va s'aligner sur la tension du condensateur ou de la batterie connectée, tant que la batterie ou le condensateur n'aura pas atteint le maximum de sa charge et que la génératrice aura l'énergie potentielle de fournir une tension plus élevée il y aura un courant de charge

[lutshur]

Bonjour,

Le but du jeu est de stocker une image de l'inertie dans un composant à mémoire ou un sytème, condo, self, intégrateur, convertisseur DC/DC, dynamomètre.

Dans le cas de charge d'un condo sans pertes notables, l'image peut se résumer à la valeur crête de la tension fournie par le générateur. A mesure que le volant ralentit, le générateur ne peut fournir qu'une tension inférieure à celle de départ.
Pour suivre la chute de tension, il faut périodiquement décharger le condo pour le laisser se recharger (échantillonner).
Dans le cas où un convertisseur est utilisé, il doit être à gain fixe et non pas régulé. Sinon, le résultat est faussé. Idem, il faut échantillonner pour stocker en mémoire.

[Gwinver]

Bonjour.

La demande est clairement pour une récupération d'énergie:

Le but de mon tipe est de réussir à stocker l'énergie d'un volant d'inertie dans un condensateur, pour ce faire j'ai essayer de relier une génératrice à courant continue à mon condensateur, mais je n'arrive à le charger que pendant quelques seconde mais il se décharge immédiatement dans la génératrice dès que le volant ralentit.

Il est vrai que la diminution de la vitesse du volant se traduit par une baisse de tension et donc un arrêt de la charge du condensateur.

C'est pourquoi il faut utiliser un circuit spécialisé dans les récupérations d'énergie comme celui que j'avais proposé plus haut:

https://www.gotronic.fr/art-module-d...Nu9zDzBUPy5aC8

Dans ce cas, la récupération d'énergie peut se poursuivre lors de la baisse de tension de sortie de la génératrice. Bien sûr, dans la limite de la gamme d'entrée du circuit intégré.

[alayn91]

Bonjour,

"404" !!

Le plus simple, quand le volant d'inertie a atteint sa vitesse max, on ouvre le contacteur qui relie la génératrice et le condensateur, puisque le volant a emmagasiné son max d'énergie.
Après, quand il décélère, il ne fait que restituer ou dépenser cette énergie.
Quels sont ces niveaux d'énergie ??

[titijoy3]

si on ouvre le contact, la génératrice n'est plus reliée au condensateur

il faut au contraire lier la géneratrice au condensateur au moment où le volant est à vitesse nominal et couper l'alimentation du moteur au même moment

quels sont les niveaux d'énergie ? reponse: entre max et zéro ?

[Gwinver]

Bonsoir.

"404" !!

Oups.

https://www.gotronic.fr/art-module-d...Nu9zDzBUPy5aC8

[alayn91]

Bonsoir,
Quel est le sujet du TIPE ???
Quel contexte ???
Bon, nous sommes dans le domaine de la conservation de l'énergie.
Un moteur alimente un moteur qui fournit de l"énergie à un volant inertiel.
La chaine cinématique est:
Un moteur entraine un volant inertiel, qui entraine une génératrice continue, qui charge et/ou décharge un condo.
la somme des énegies est nulle.
Un dispositif enregistre la tension aux bornes du condensateur.
fréquence de mesure: 10m/s, 1m/s, 0,1m/s, à définir en fonction du système.
l'énergie nécéssaire à alimenter le volant inertiel est fournit par le moteur, qu'il soit électrique ou thermique.
Cette énergie va alimenter le volant et le couple génératrice et condo.
Une fois l'énergie pour le volant est atteinte, le moteur est découplé du volant inertiel.
Celui-ci ne débite alors que dans la génératrice et le condo.
c'est donc l'énergie emmagasinée dans le volant.
La vitesse du volant inertiel va diminuer.
La génératrice va fournir moins de tension au condo.
Nous aurons donc une décroissance exponentielle de la tension aux bornes du condo.
Classique!
La croissance de la tension aux bornes du condo va représenter l'énergie fournit par le moteur au volant d'inertie + l'énérgie au sytème génératrice et condo.
Lorsque le moteur est découplé du système, le volant va dépenser son énergie cinétique dans le système géné + condo.
Sa vitesse de rotation va diminuer, ce qui signifie que son énergie inertielle va diminuer.
Donc, les acquisitions de tension aux bornes du condo vont représenter l'énergie emmagasinée dans le volant + le condo, pendant l'accélération du moteur, et
l'énergie emmagasinée dans le volant inertiel lors de la décrossance de la tension.
Donc, cette courbe est l'image de l'énergie emmagasinée dans le volant inertiel.
Aux pertes prêt !!!

[titijoy3]

le condensateur se décharge dans la génératrice même si elle tourne encore ?

[alayn91]

Bonsoir,
Quel est le sujet du TIPE ???
Quel contexte ???
Bon, nous sommes dans le domaine de la conservation de l'énergie.
Un moteur alimente un moteur qui fournit de l"énergie à un volant inertiel.
La chaine cinématique est:
Un moteur entraine un volant inertiel, qui entraine une génératrice continue, qui charge et/ou décharge un condo.
la somme des énegies est nulle.
Un dispositif enregistre la tension aux bornes du condensateur.
fréquence de mesure: 10m/s, 1m/s, 0,1m/s, à définir en fonction du système.
l'énergie nécéssaire à alimenter le volant inertiel est fournit par le moteur, qu'il soit électrique ou thermique.
Cette énergie va alimenter le volant et le couple génératrice et condo.
Une fois l'énergie pour le volant est atteinte, le moteur est découplé du volant inertiel.
Celui-ci ne débite alors que dans la génératrice et le condo.
c'est donc l'énergie emmagasinée dans le volant.
La vitesse du volant inertiel va diminuer.
La génératrice va fournir moins de tension au condo.
Nous aurons donc une décroissance exponentielle de la tension aux bornes du condo.
Classique!
La croissance de la tension aux bornes du condo va représenter l'énergie fournit par le moteur au volant d'inertie + l'énérgie au sytème génératrice et condo.
Lorsque le moteur est découplé du système, le volant va dépenser son énergie cinétique dans le système géné + condo.
Sa vitesse de rotation va diminuer, ce qui signifie que son énergie inertielle va diminuer.
Donc, les acquisitions de tension aux bornes du condo vont représenter l'énergie emmagasiner dans le volant + le condo pendant l'accélération du moteur, et
l'énergie emmagasinée dans le volant inertiel lors de la décrossance de la tension.
Donc, cette courbe est l'image de l'énergie emmagasinée dans le volant inertiel.
Aux pertes prêt !!!

[titijoy3]

il s'agit d'une génératrice à courant continu, le condensateur parviendra à se décharger à contre courant de celui fourni par la génératrice ?

[gienas]

Bonjour à tous

... Le but de mon tipe est de réussir à stocker l'énergie d'un volant d'inertie dans un condensateur ...

... Quel est le sujet du TIPE ???
Quel contexte ???
Bon, nous sommes dans le domaine de la conservation de l'énergie ...

Bonnes questions! Merci de les avoir posées.

Malheureusement il n'y a pas de réponse possible à la véritable question posée.

L'énergie n'est pas une grandeur "simple" (à une seule "dimension"). Elle tient compte d'une puissance développée pendant un certain temps, et vouloir la "transporter" dans un condensateur est impossible sans avoir dissipé cette énergie pour finir par arrêter le mouvement.

Inutile de maintenir la discussion.

Elle est close.