Bonjour et bienvenue sur la page dédiée à l’éolienne Shooting Star 🌠 de l’IUT de Saint Denis

« Don’t forget to make a wish »

 

Shooting Star, c’est l’incarnation du désir des étudiants des années 2020 et 2021, touchés par la pandémie de COVID-19, de participer au concours GIM’éole. Avec cette éolienne, nous les emmenons avec nous, pour réaliser leur vœu. Pour nous, elle représente aussi un travail d’un an, dans lequel nous nous sommes investis, qui nous a permis de créer des liens. Notre souhait est de gagner le concours, ensemble.

 

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Qui sommes nous ?

Le département GIM de l’IUT de Saint Denis :

C’est avant tout de la maintenance, des machines tournantes, et des encadrants passionnés ! Rien n’aurait été possible sans eux. Voici deux endroits où vous pourrez mieux nous connaître :

Page web de du département

Instagram

L’équipe et son éolienne urbaine :

Voici les étudiants de deuxième année du DUT GIM de l’IUT de Saint Denis qui ont créés Shooting Star en coopération avec la deuxième équipe de Saint Denis, qui présente la Diony Hallyday. De gauche à droite :

M Cheikouna Lo ; M Badr Waddai ; M Jonathan Ratsimbazafy ; M Thomas Pruvot ; M Sorokovsky Maxime

Shooting Star est une éolienne à axe vertical à 3 pâles. Cela lui permet, en milieu urbain, de ne pas être perturbée par les brusques rafales, ou par les changements de direction du vent  !  La génératrice est située en haut de l’axe et permet le maintien des pâles. Cela à pour conséquences de pouvoir se passer d’un mat rotatif, et d’ajouter de la solidité à la structure, pour atteindre de plus hautes vitesses en toute sécurité. L’électronique n’est pas en reste, puisque l’éolienne communique à distance avec votre smartphone via une application développée et améliorée par nos soins.

 

https://www.youtube.com/watch?v=1PDbebPUw7M&ab_channel=MaximeS

 

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L’histoire d’une étoile :

 

 

 

Si on s’attarde un peu plus sur l’aspect transmission d’énergie jusqu’à avoir de l’électricité. L’énergie cinétique du vent entraine les pâles. Etant donné que les pâles et le rotor sont reliés, l’énergie mécanique engrangée par le mouvement des pâles est directement transmis au rotor. Au contact du stator, composé de bobines de cuivres, la rotation du rotor crée un champ magnétique tournant qui crée du flux dans les bobines. A travers ces dernières, l’électricité est envoyée vers des batteries.

Carte électronique :

Outils de maintenance :

Identification des risques via Pari-Maintenance :

Shooting Star PARI_Maintenance-Identification_des_risques-Redresseur_Hacheur

Création d’une Gestion de la Maintenance Assistée par ordinateur (GMAO) via Capilog :

Vous pourrez trouver ici le mode d’emploi de la GMAO de la carte. N’hésitez pas à consulter les vidéos youtube liées à ce mode d’emploi pour comprendre le fonctionnement d’une GMAO.

Élaboration du PCB :

 

 

 

Figure : Boitier hacheur sur SolidWorks

 

Le boitier du hacheur à pour but principal de contenir la carte électronique permettant de contrôler la partie puissance de l’éolienne. Il a pour aussi pour objectif de protéger la carte électronique qu’il contiens, contre les intempéries. Notre hacheur possède des bornes pour une entrée 24V pour l’alimentation de la carte et des ses composants, des bornes pour brancher une inductance (sert à stabiliser le courant contre les changement brutal), des bornes pour une charge résistive de freinage, puis enfin mais surtout, des bornes pour recevoir le triphasé de l’éolienne et des bornes de sortie vers la charge batterie à alimenter.

Le boitier à été modélisé sur SolidWorks, et voici ci-dessus capture d’écran de l’assemblage de celui-ci. Il est composé de 3 principales parties qui sont la carte électronique, qui est fixée sur une base (ici en rouge) qui servira de capot pour le bloc bornier (en bleu ici), qui contiendra les borniers et les câbles nécessaires au fonctionnement du hacheur.

 

 

Figure : Mise en plan SolidWorks du Boitier hacheur

 

Voici donc une vue en plan du boitier. On remarque de part sa forme qu’il a été pensé avec une entrée et une sortie d’air afin de refroidir les composants à l’intérieur. L’aérodynamisme du boitier à été travaillé de manière à ce que le flux d’air soit assez conséquent dans le boitier.

La base du boitier est la pièce sur laquelle sera fixée la carte électronique. Celle-ci se trouve au dessus du bloc, à l’envers, afin qu’un quelconque écoulement de fluide dans le circuit d’aération ne puisse pas créer de court-circuit sur le PCB. La carte y est encastrée et celui-ci est fixé a l’aide de vis et d’insert filetés dans le bloc bornier.

 

 

Le bloc bornier est la pièce qui sera fié au mat de l’éolienne et sur laquelle la base sera vissé. Celui-ci est penché de 40° par rapport à la vertical afin de créer un flux d’air en son sein dan le but de dissipé la chaleur émise par le hacheur. Comme dit précédemment, si il y a un quelconque écoulement de fluide, celui-ci sera évacué grâce a la gravité, sans entrer en contact avec le PCB. Son but est donc dans un premier temps de contenir la carte, dans un second temps, de dissiper la chaleur émise et enfin, protéger le hacheur des intempéries

Création d’un système de refroidissement :

Tests de nos cartes :

Pâles :

Pour créer la forme de la pale nos allons établir les  à partir d’un programme nommer “Darwin” qui permet de caractériser le profil pâle que nous allons utiliser. Ce programme permet de créer plusieurs profils de pales sur plusieurs générations et de choisir la meilleure pale de la génération précédente .Les profils de pales sont sélectionné à partir des critères que nous avons préalablement déterminés : la valeur de l’incidence, le nombre de profils et le nombre de générations que nous avons changé. 

Après nous mettons les coordonnées dans un Pc qui ensuite nous dessine la pale à l’aide d’une découpe à fils chaud sur une plaque de polystyrène.

 

Pour maintenir nos pales en place nous avons créé a partir des coordonnées de la forme de la pale des embouts aux extrémités et au milieu des pales. Nous avons créer ces pales sur SolidWorks:

Embouts aux extrémités:

 

 

Puis nous les imprimons sur une imprimante 3d:

 

 

 

Génératrice :

Test en soufflerie :

 

En ayant relevé les données énergétiques des éoliennes avec différents profils de pales nous allons comparer ces profils afin de déterminer quel est le meilleur profil pour maximiser nos performances.

Maintenance:

Avec sa conception très stable, la Shooting Star présente peu de zones de défaillance. Néanmoins, pour la maintenir et éviter d’éventuelles accidents lors des essais nous devons vérifier:

• Le bon serrage des écrous fixant le stator au mât
• L’absence de jeu au niveau des pâles
• La bonne fixation des aimants du rotor
• L’absence d’un quelconque objet pouvant interférer dans la rotation des pâles

Et bien évidemment, lors des tests, nous devons faire attention à ne pas mettre notre éolienne en survitesse afin d’éviter d’éventuelles catastrophes.

Gamme de démontage:

 

Pour le démontage de notre éolienne, nous commençons par le démontage des pales. Tout d’abord nous enlevons les fils reliant les pales entre elles et nous enlevons les fils qui relie le haut des pales et les centre de l’éolienne.

Ensuite à l’aide d’un tournevis cruciforme, nous devisons les pales en haut et en bas.

 

Par la suite nous enlevons les tiges en aluminium. Ce qui nous donne l’éolienne  sans les pale mais avec les éléments du milieu qui maintiennent les pales.

Nous enlevons ensuite les 3 parties oranges qui qui aide au maintien de l’éolienne avec des fils, nous les devisons avec une clé de 13mm.

 

Puis nous devisons les écrous avec une clé de 13mm des tiges qui aident au maintien de l’élément en acier avec la génératrice . Ce qui nous donne deux éléments. La partie en acier et le mat avec la génératrice :

 

 

Pour finir pour enlever les éléments du milieu des pales nous allons deviser les écrous à m’aide d’une clé de 5.5mm.