Exemple 2

Un ascenseur (celui de la tour Eiffel sur l'image ci-contre) permet de monter ou descendre des personnes aux différents étages. Le couple résistant peut être considéré comme constant si l'on fait l'hypothèse qu'il y autant de personnes à la montée qu'à la descente.

                      Cr = Constant

 

La cabine devant monter et descendre, le moteur doit donc pouvoir tourner dans les deux sens. On aura donc : N>0 ou N<0 dans le repère des quatre quadrants.

 

Le couple moteur est donné par la dynamique :
Cm = Cr + J dW/dt (avec J inertie ramenée sur l'arbre moteur)

 

 

   Mouvement de montée ( correspondant à N>0 )

1ère phase : le moteur accélère avec Cr > 0 et J dW/dt  > 0

Cm = Cr + J dW/dt    donc Cm>0

2ème phase : le moteur reste à vitesse constante et continue à monter (dW/dt  = 0)

Cm = Cr + J dW/dt  = Cr   donc Cm>0

3ème phase : le moteur décélère jusqu'à l'arrêt tout en continuant à monter avec Cr > 0 et J dW/dt  < 0 mais de valeur faible devant Cr

Cm = Cr + J dW/dt  donc Cm>0

 

Le couple moteur Cm sera donc toujours positif pendant le mouvement de montée ( N>0 ) le moteur fonctionne donc dans le quadrant 1

 

  Mouvement de descente ( correspondant à N<0 )

1ère phase : le moteur accélère avec Cr > 0 et J dW/dt  < 0 mais de valeur faible devant Cr

Cm = Cr + J dW/dt    donc Cm>0

2ème phase : le moteur reste à vitesse constante et continue à descendre (dW/dt  = 0)

Cm = Cr + J dW/dt = Cr   donc Cm>0

3ème phase : le moteur décélère jusqu'à l'arrêt tout en continuant à descendre avec Cr > 0 et J dW/dt > 0

Cm = Cr + J dW/dt  donc Cm>0

 

Le couple moteur Cm sera donc toujours positif pendant le mouvement de descente( N<0 ) le moteur fonctionne donc en frein dans le quadrant 2

 

Il s'agit là d'un résultat tout à fait logique puisque le moteur doit toujours faire un effort pour retenir la cabine quel que soit le sens de rotation, sinon la cabine tomberait !

 

Exemple 2 : Ascenseur
 Pour le confort des personnes transportées, les phases d'accélération et de décélération sont lentes, le terme J dW/dt va donc avoir (en module) une valeur faible devant Cr.