Author: LUC.. NEDELEC
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Languages : fr
Pages : 135
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AVEC LA MULTIPLICATION DU NOMBRE DES FONCTIONS ELECTRIQUES DES VEHICULES AUTOMOBILES, L'ETUDE DE LA COMMUTATION DES COURANTS CONTINUS EST DEVENUE UNE NECESSITE POUR LE FABRICANT DE CONTACTEURS. LA CONNAISSANCE DES PHENOMENES PHYSIQUES INHERENTS A LA COUPURE DU COURANT (SEULE ETUDIEE DANS CE MEMOIRE) ET DE LEURS CONSEQUENCES SUR LES CONTACTS DONNE DES INFORMATIONS PERMETTANT D'AMELIORER LA FIABILITE DES APPAREILS. DANS CETTE ETUDE, TOUS LES MATERIAUX DE CONTACTS USUELLEMENT UTILISES POUR LA COMMUTATION DANS LES APPLICATIONS AUTOMOBILES (AGNI, AGCU, AGCDO, AGSNO#2) SONT TESTES. GRACE A DES MESURES ELECTRIQUES, L'OBTENTION DES DUREES ET LONGUEURS D'ARC A L'EXTINCTION FOURNIT UNE BASE DE DONNEE UTILISABLE POUR CONCEVOIR ET OPTIMISER LA MECANIQUE DES CONTACTEURS. IL EST MONTRE AUSSI QU'UNE FAIBLE VITESSE DE SEPARATION, UN COURANT FORT AINSI QU'UNE INDUCTANCE ELEVEE AUGMENTENT CETTE DUREE D'ARC. D'AUTRE PART, LES MESURES D'EROSION ONT PERMIS D'ETABLIR QU'EN CIRCUIT RESISTIF LE TRANSFERT EST ANODIQUE (PERTE DE L'ANODE), ALORS QU'EN APPLICATION INDUCTIVE 1 MH, LE TRANSFERT RESULTANT EST CATHODIQUE. CE SENS DE TRANSFERT EST GOUVERNE PAR LA LONGUEUR DE L'ARC ET S'INVERSE AU COURS D'UNE MEME COUPURE SI L'ARC S'ALLONGE SUFFISAMMENT. LA COMPARAISON DU COMPORTEMENT DES MATERIAUX FACE A L'EROSION DONNE LE PLUS ENDURANT POUR DES CONDITIONS DE COUPURE DONNEES : AINSI, L'AGSNO#2 EST LE PLUS ADAPTE EN CIRCUIT RESISTIF TANDIS QUE L'AGCDO S'ERODE LE MOINS EN APPLICATION INDUCTIVE. LA CONNAISSANCE DES QUANTITES DE MATIERE TRANSFEREES DONNE UNE ESTIMATION DU VOLUME DES CONTACTS A UTILISER POUR S'AFFRANCHIR DES DEFAILLANCES. L'ETUDE OPTIQUE TEMPORELLE DE L'EMISSION LUMINEUSE DE L'ARC A MIS EN EVIDENCE QUE, MEME SI LE PLASMA EST COMPOSE DES ESPECES PROVENANT DE L'ATMOSPHERE ET DES ELECTRODES, LA CONDUCTION N'ETAIT OBTENUE QUE PAR L'IONISATION DU METAL DES CONTACTS. LA PRESENCE DE DEPOTS POLLUANTS SUR LES SURFACES DE CONTACTS (A BASE DE CARBONE), POUVANT PROVOQUER UN DEFAUT DE CONDUCTION DU CONTACT, A ETE DETECTEE. FINALEMENT, UNE DETERMINATION DES ORDRES DE GRANDEURS DE LA TEMPERATURE DU PLASMA AINSI QUE DE LA DENSITE DES ESPECES A PERMIS D'AVANCER CERTAINES EXPLICATIONS QUANT AUX MECANISMES GOUVERNANT LE TRANSFERT DE MATIERE.
Author: Elsa Yee Kin Choi
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Languages : fr
Pages : 0
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À ce jour, nous trouvons de nombreux systèmes requérant l'usage du courant continu dans l'industrie automobile, aéronautique, ferroviaire ou encore dans les panneaux solaires. L'ouverture et la fermeture des circuits alimentés (relais, interrupteurs, etc.) engendrent inévitablement un arc électrique (température ~5000 K). Celui-ci provoque des dégradations plus ou moins importantes aux matériaux de contact, telles que l'érosion, la soudure et l'augmentation de la résistance de contact, pouvant engendrer des dysfonctionnements des appareillages et porter atteinte à la sécurité des personnes qui les utilisent. Face à la demande de puissance électrique des appareils actuels, il est nécessaire d'augmenter la tension ou le courant d'alimentation. La tension actuelle à bord d'une voiture est de 14 VDC, il est envisagé d'augmenter cette tension à 42 VDC afin d'augmenter la puissance pour faire face à la croissance des appareils électroniques et électriques embarqués. L'intérêt d'augmenter la tension, notamment pour des applications liées au milieu automobile, permet de maintenir l'intensité du courant donc conserver un faible diamètre de câble pour une puissance plus importante et permet de ne pas rajouter une masse supplémentaire à la voiture. Cependant, le passage d'une tension de 14 VDC à 42 VDC augmente fortement ces dommages causés aux matériaux de contact par les arcs électriques. Il existe différents moyens permettant la diminution de la durée d'arc, par exemple l'optimisation du dispositif mécanique (modification de la vitesse d'ouverture des contacts, double coupure), ou bien l'utilisation d'aimants permanents qui génèrent un champ magnétique et soufflent l'arc hors de la zone de contact ou encore la modification du matériau de contact (composition chimique, forme). Les matériaux caractérisés dans cette étude allient le soufflage magnétique et l'optimisation de la composition chimique de façon à trouver un bon compromis pour limiter les dégâts causés par les arcs d'ouverture et par les arcs de fermeture. En effet, l'action du champ magnétique permet de diminuer la durée de l'arc d'ouverture (diminution d'un facteur 10) mais n'a malheureusement aucun effet sur l'arc de fermeture. D'où la nécessité de modifier la composition chimique du matériau, notamment par ajout d'oxydes métalliques (SnO2) afin de limiter les dommages de l'arc de fermeture.
Author: LAURENT.. MORIN
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Languages : fr
Pages : 130
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DEPUIS PLUSIEURS ANNEES ON ASSISTE A UNE AUGMENTATION DU NOMBRE D'EQUIPEMENTS DANS L'AUTOMOBILE. CEUX-CI NECESSITENT UN RESEAU DE DISTRIBUTION D'ENERGIE ELECTRIQUE DE PLUS EN PLUS IMPORTANT. LES ARCS ELECTRIQUES SONT PRESENTS LORS DE LA COMMUTATION DE CES CIRCUITS, ET ILS DEGRADENT LE FONCTIONNEMENT DES APPAREILS DE COMMUTATION. IL APPARAIT DONC IMPORTANT D'ETUDIER CES ARCS ELECTRIQUES, AFIN D'OPTIMISER LA CONCEPTION DES CONTACTEURS. C'EST LE SUJET DE CETTE THESE. CETTE ETUDE A ETE EFFECTUEE A L'AIDE DE DEUX BANCS D'ESSAIS EXPERIMENTAUX, L'UN SIMULANT L'OUVERTURE DES CONTACTS ET L'AUTRE LA FERMETURE. GRACE A CE TRAVAIL NOUS AVONS MAINTENANT UNE BONNE CONNAISSANCE DES CONSEQUENCES DES ARCS ELECTRIQUES SUR LES CONTACTS, ET DES PERFORMANCES DES MATERIAUX DE CONTACT, POUR LA COMMUTATION DE PUISSANCE DANS L'AUTOMOBILE (14 VDC, 30 A). CONCERNANT LE TRANSFERT DE MATIERE ENTRE LES CONTACTS, QUI EST LA PLUS NUISIBLE DES CONSEQUENCES DE L'ARC, NOUS AVONS MONTRE QUE LES CIRCUITS RESISTIFS ET LAMPES DEVELOPPENT DES ARCS COURTS DE TYPE ANODIQUE. A L'INVERSE, LES CIRCUITS INDUCTIFS DEVELOPPENT DES ARCS LONGS DE TYPE CATHODIQUE. NOUS AVONS MONTRE QUE LA TRANSITION DE L'ARC ANODIQUE VERS L'ARC CATHODIQUE S'EFFECTUE A UNE LONGUEUR D'ARC CRITIQUE DE L'ORDRE DE QUELQUES M, INDEPENDAMMENT DE NOMBREUX PARAMETRES. NOUS CONNAISSONS BIEN LES PERFORMANCES DES MATERIAUX DE CONTACT SOUS ARCS ANODIQUE ET CATHODIQUE. NOUS AVONS NOTAMMENT MONTRE QUE LES AGSNO 2 DOPES, LES AGZNO ET LES AGFEOX SONT DES MATERIAUX UNIVERSELS POUR LA COMMUTATION DE PUISSANCE DANS L'AUTOMOBILE. CONCERNANT LA SOUDURE DES CONTACTS PROVOQUEE PAR L'ARC, NOUS AVONS MONTRE QU'ELLE SE PRODUISAIT UNIQUEMENT SOUS CIRCUIT LAMPES. NOUS AVONS VU QUE LA RESISTANCE DE CONTACT MOYENNES EST BIEN PLUS GRANDE EN COMMUTANT UN CIRCUIT INDUCTIF QU'UN CIRCUIT RESISTIF, AVEC DES DIFFERENCES ENTRE LES MATERIAUX.
Author: Laurent Doublet
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Languages : fr
Pages : 107
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Pour satisfaire la demande croissante en puissance électrique dans l'automobile, la tension va évoluer de 14 à 42 VDC. Cela implique que les dispositifs de coupure du courant vont devoir s'adapter pour conserver leur fiabilité. Aussi, la compréhension de l'arc et de ses interactions avec les contacts sous 14 VDC doit être étendue au 42 VDC.Cette étude sur l'arc d'ouverture et de fermeture sous 42 VDC nous montre que, par rapport au 14 VDC, la longueur de l'arc est rallongée d'un facteur 10, modifiant l'érosion cathodique en érosion bilatérale. De même, l'arc de fermeture persiste pendant toute la durée du rebond engendrant la soudure des contacts au début de l'arc et à la fin. Enfin, cette modification des mécanismes de transfert conduit à des comportements différents entre matériaux.Seul l'utilisation conjointe de dispositifs complémentaires de réduction d'arc et de matériaux plus adaptés assurera une coupure fiable des arcs sous 42 VDC.
Author: Damien Sallais
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Languages : fr
Pages : 162
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Pour satisfaire la demande croissante en puissance électrique des automobiles modernes, l’actuel réseau sous 14 VDC ainsi que les systèmes de commande qui lui sont rattachés doivent évoluer. C’est le cas en particulier des dispositifs de coupure. Deux solutions envisageables pour répondre à ces besoins en puissance électrique ont tout d’abord été confrontées : l’augmentation du courant sous 14 VDC et le passage à une tension de 42 VDC. L’augmentation de la tension se révèle être l’option la plus intéressante mais exige le développement de nouveaux matériaux de contact. De nouveaux pseudo alliages AgMeO ainsi qu’un matériau composite très innovant ont donc été élaborés et testés électriquement. Ils représentent des solutions matériau très intéressantes en terme de réduction de la durée d’arc et du gap d’extinction. Parallèlement à ces études expérimentales, des calculs théoriques ont été menés afin de simuler l’érosion et le transfert de matière entre les contacts.
Author: MOUNIR.. FERRAG
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Languages : fr
Pages : 152
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ETUDE DES PHENOMENES D'INTERACTION ARC-MATERIAU, PRINCIPALEMENT LES MECANISMES D'EROSION DES MATERIAUX DE CONTACTS ELECTRIQUES PAR L'ARC D'OUVERTURE D'UN CIRCUIT BASSE TENSION SOUS INTENSITES FORTES OU MOYENNES. UN APPAREIL A ETE REALISE POUR DES ETUDES D'ARCS D'OUVERTURE EN ATMOSPHERE CONTROLEE. DEUX REGIMES D'ARC ONT ETE MIS EN EVIDENCE, ENTRE ELECTRODES D'ARGENT EN ATMOSPHERE D'ARGON : REGIME D'ARC SUR UNE SURFACE RECOUVERTE D'UNE COUCHE DE POLLUTION DIELECTRIQUE ET REGIME D'ARC SUR UNE SURFACE PROPRE
Author: Noureddine Ben Jemaa
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Languages : fr
Pages : 188
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ETUDE DE LA CARACTERISTIQUE ELECTRIQUE EN TENSION DANS LES CONTACTS SEPARABLES. ETUDE DES DUREES D'ARC A L'OUVERTURE DES CONTACTS A COURANT FAIBLE. ETUDE DE L'EROSION PAR ARC CATHODIQUE. PARAMETRES INFLUENCANT LA DUREE D'ARC
Author: AKO MATHURIN.. GOUEGA
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Languages : fr
Pages : 187
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LES TRAVAUX EFFECTUES DANS LE CADRE DE CETTE THESE SONT CENTRES SUR L'ETUDE DES PHENOMENES APPARAISSANT LORS DE L'OUVERTURE DES CONTACTS DES APPAREILS DE COUPURE ET DE L'INFLUENCE DE DIVERS PARAMETRES SUR L'EROSION DES CONTACTS. NOUS AVONS ELABORE UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL ELECTRONIQUE PERMETTANT D'ETUDIER L'EROSION DES MATERIAUX DE CONTACT A DISTANCE INTER-ELECTRODES CONSTANTE (EROSION DUE A L'ARC SEUL) ET DE GENERER DES CRENEAUX DE COURANT D'ARC. A L'AIDE DE CE DISPOSITIF, NOUS AVONS MONTRE L'INFLUENCE DE PLUSIEURS PARAMETRES (STRUCTURE METALLURGIQUE DES MATERIAUX DE CONTACT, DISTANCE INTER-ELECTRODES, GAZ PLASMAGENE, INTENSITE ET DUREE DU COURANT D'ARC, ETC.) SUR L'EROSION DES ELECTRODES ET SUR LA TENSION D'ARC. UN TRAVAIL D'INTERPRETATION DES MESURES D'EROSION A ETE FAIT A L'AIDE D'UNE ETUDE REALISEE EN CINEMATOGRAPHIE ULTRA-RAPIDE NOUS PERMETTANT D'OBSERVER LE PIED ET LA COLONNE D'ARC. NOUS AVONS AUSSI, DANS CE TRAVAIL, REALISE UN SYSTEME DE MESURE DE FORCE (S.M.F.) PERMETTANT LA MESURE DE LA FORCE EXERCEE SUR LES ELECTRODES. CE S.M.F. A ETE UTILISE POUR L'ELABORATION DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL D'ETUDE DES PHENOMENES A L'OUVERTURE DES CONTACTS. NOUS AVONS FAIT LA MESURE DE LA QUANTITE TOTALE DE LIQUIDE ET DE VAPEUR CREES PAR UN ARC ELECTRIQUE SUR UNE ELECTRODE ET DES CALCULS DE MODELISATION AFIN DE DETERMINER LA VALEUR DE LA DENSITE DE PUISSANCE APPORTEE PAR L'ARC A LA SURFACE DE L'ELECTRODE PERMETTANT DE REPRODUIRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX
Author: JOEL.. DEVAUTOUR
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Languages : fr
Pages : 180
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AFIN DE MIEUX CERNER L'INTERACTION ENTRE UN ARC ELECTRIQUE ET UNE ELECTRODE, IL EST AVANT TOUT NECESSAIRE DE CARACTERISER LES ZONES ANODIQUES ET CATHODIQUES DE CET ARC. L'ETUDE EXPERIMENTALE PRESENTEE DANS CE MEMOIRE CONCERNE A LA FOIS L'ETUDE DE LA STRUCTURE D'UN PIED D'ARC EN CINEMATOGRAPHIE RAPIDE ET LA DETERMINATION DE LA DENSITE DE COURANT MOYENNE POUR UNE ANODE OU UNE CATHODE CONSTITUEES DE DIVERS MATERIAUX DE CONTACT. A PARTIR DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX, UNE MODELISATION NUMERIQUE 2D DES PHENOMENES THERMIQUES, PRENANT EN COMPTE LES CHANGEMENTS D'ETAT DU MATERIAU, A PU ETRE PROPOSEE. POUR LA VALIDER, EN PARTICULIER EN CE QUI CONCERNE LES QUANTITES DE LIQUIDE ET DE VAPEUR CREEES PAR L'ARC, UN DISPOSITIF DE TEST ORIGINAL (CONSISTANT A CENTRIFUGER LES ELECTRODES DURANT L'ARC) A ETE REALISE. L'EXPLOITATION DES RESULTATS DU CALCUL ET DE CE DISPOSITIF ONT ALORS PERMIS UNE BONNE APPROCHE DES FLUX DE DENSITE DE PUISSANCE TRANSFERES PAR L'ARC AU MATERIAU. CE MEMOIRE PROPOSE EGALEMENT UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES MOUVEMENTS DE METAL LIQUIDE SUR UNE ELECTRODE. POUR CELA, UNE TECHNIQUE BASEE SUR L'UTILISATION D'UN ECLAIRAGE LASER A ETE MISE AU POINT POUR FILMER LA SURFACE D'UNE ELECTRODE TOUT EN OCCULTANT LA LUMIERE DE L'ARC. L'ETUDE THEORIQUE DE CES MOUVEMENTS PERMET ALORS DE PROPOSER DIVERS MECANISMES D'EJECTION DE METAL LIQUIDE ET DE DETERMINER LE TYPE DE STRUCTURE METALLURGIQUE A METTRE EN UVRE POUR INHIBER CEUX-CI, ET DONC DIMINUER L'EROSION D'UN CONTACT
Author: Tadeusz Mathia
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Languages : fr
Pages : 78
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