%% Machine à courant continu 2 - Démarreur de voiture

%v04-v1pdfnew : code versioning pour suivi des versions A.Hodder
close all; clear; clc  % on ferme tout et clear tout

%
%% Préambule
% Comparé à l’exercice MCC-01, la machine étudiée ici est une machine à courant continu à excitation série.
% L’un des buts de l’exercice est donc de comprendre comment représenter et utiliser le schéma électrique et les équations faisant intervenir l'excitation et le rotor en même temps. Comprendre également le coefficient kif et devenir plus à l’aise avec la manipulation de l’équation de tension, en comprenant ce que l’instant de démarrage implique. Et finalement, étudier de ajout d'une résistance en série (schéma et équations).
%% Donnée
% Le démarreur a une puissance mécanique de 2 kW lorsqu'il est alimenté sous 12 V, qu'il tourne à 3300 tr/min et que son courant est de 300 A.

Pmec = 2000 % [W]
UM = 12     % [V]
Nm = 3300   % [tr/min]
IM = 300    % [A]

% Commentaire : Dans le monde réel, un moteur à combustion interne demande souvent une vitesse de roation entre 250 et 400 tr/min pour démarrer et la réduction habituellement utilisée avec le démarreur est de 10. Les puissances de démarreurs peuvent aller de 500 W à 2.5 kW.

rapport_de_reduction = 10; % [-]

% Déterminer
% 1. Le courant à l'instant du démarrage.
% 2. Le couple, lors de l'utilisation sur une batterie de 6 V (à la même vitesse).
% 3. La tension DC minimale de la batterie pour générer 5 Nm (à la même vitesse).
% 4. La valeur de la résistance additionnelle à ajouter pour limiter le courant à l'instant du démarrage à 400 A et le couple de démarrage correspondant.
%     4.1    Le couple électromagnétique (à la même vitesse que les autres cas).
%
%% Résolution
% On rappelle ci-dessous le schéma d’un moteur à courant continu à excitation série, ainsi que l'équation de tension et l'équation de couple associées.
%
%
%     U_M= \left( R_r+R_f \right) I_M+k_{if} I_M \Omega_m    (1)
%     T_{em}= k_{if} I_M^2    (2)
%
% Détermination de kif
% Vitesse mécanique en [rad/s]

Omegam =    % [rad/s]

% Couple électromagnétique

Tem =  % [Nm]

% Coefficient kif

kif =  % [Vs/Arad]

% Si vous êtes en section de génie mécanique :
% Que valent la vitesse et le couple côté moteur thermique (ICE = Internal Combustion Engine) pour le cas donné

Tem_ICE =   % [Nm]
Nm_ICE =     % [tr/min]

%
%% 1. Courant à l'insant du démarrage
% Tension induite de mouvement à la vitesse étudiée

Ui =  % [V]

% Résistance totale (Rr+Rf)

Rtot = 

% Courant à l'instant du démarrage

IM_start =  % [A]

%
%% 2. Couple sur une batterie de 6 V (à la même vitesse)
% Nouvelle tension UDC

UM2 =  % [V]

% Courant

IM2 =  % [A]

% Couple électromagnétique à ce moment

Tem2 =  % [Nm]

% Si vous êtes en section de génie mécanique: Que valent la vitesse et le couple côté ICE.

Tem_ICE2 =  % [Nm]
Nm_ICE2 =     % [tr/min]

%
%% 3. Tension DC minimale de la batterie pour générer 5 Nm (à la même vitesse)
% Couple électromagnétique

Tem3 =  % [Nm]

% Courant

IM3 =  % [A]

% Tension DC minimale

UM3 =  % [V]

%
%% 4. Résistance additionnelle à ajouter en série pour limiter le courant à 400 A lors du démarrage sous 12 V
%%
% Courant à l'instant du démarrage limité à :

Ilimstart =  % [A]

% Tension de la batterie

UM =  % [V]

% La résistance additionnelle vaut :

Radd =  % [Ω]

%
%% 4.1 Couple électromagnétique (toujours à la même vitesse que les autres cas)
% Courant

IM41 =  % [A]

% Le couple électromagnétique vaut :

TemRadd =  % [Nm]

%
%
%
%
%
%
%
%
%