École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

✉ elearning@epiniger.edu.ne    🌐 epiniger.edu.ne

EPI e-Learning

L'école du nouveau monde · Plateforme e-Learning

Unité d’enseignement : GEEL · S2 · UE2 — Électricité Approfondie

  • Électricité Industrielle

    Le cours d’Électricité Industrielle (ELI2203, UE2 « Électricité Approfondie », semestre S2, 2 crédits) prépare le futur technicien supérieur à concevoir, câbler, protéger et exploiter en sécurité les installations industrielles basse tension : stations de pompage, huileries, cimenteries, ateliers de maintenance, mini-réseaux alimentés par NIGELEC, par groupe électrogène ou par centrale photovoltaïque. Les exemples tiennent compte des conditions nigériennes : températures ambiantes de 40-45 °C, poussière, sols secs à forte résistivité, orages de saison des pluies.

    Objectifs d’apprentissage

    • Connaître les composants et équipements des installations industrielles BT.
    • Lire et interpréter les schémas d’armoires de distribution industrielle.
    • Comprendre le démarrage et la protection des moteurs industriels.
    • Maîtriser les normes de sécurité électrique en milieu industriel.

    Prérequis

    Électrotechnique (ELT1401) : triphasé, puissances, transformateurs, notions de machines et de protection.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Distribution Industrielle
    2. Leçon 2 — Protection des Installations
    3. Leçon 3 — Moteurs et Démarrage
    4. Leçon 4 — Sécurité Électrique Industrielle

    Travaux pratiques

    • TP1 : Câblage d’une armoire de distribution industrielle (leçon 1).
    • TP2 : Démarrage étoile-triangle et mesure du courant d’appel (leçon 3).
    • TP3 : Mesures de sécurité : résistance de terre et isolement (leçon 4).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 10 h, TD 6 h, TP 8 h, TPE 16 h, soit 40 h de charge totale (CTT). Évaluation mixte : contrôle continu (CC) 40 % (TD, TP, quiz) et examen terminal (ET) 60 %.

    Bibliographie

    • Schneider Electric, Guide de l’installation électrique (en ligne).
    • AFNOR, NF C 15-100 : Installations électriques à basse tension.
    • AFNOR, NF C 18-510 : Opérations sur les ouvrages et installations électriques — Prévention du risque électrique.
    • Th. Wildi, Électrotechnique, De Boeck.

  • Électronique de Puissance

    L’électronique de puissance est la technologie qui permet de convertir et contrôler l’énergie électrique avec un rendement élevé : redresser la tension du réseau NIGELEC, abaisser ou élever une tension continue, fabriquer une tension alternative à partir de panneaux solaires ou de batteries. Au Niger, elle est au cœur de toutes les applications modernes du génie électrique : onduleurs photovoltaïques des mini-réseaux ruraux, régulateurs MPPT du pompage solaire, chargeurs de batteries, variateurs de vitesse des stations de pompage et alimentations des équipements industriels. Ce cours présente les composants de puissance, puis les quatre grandes familles de convertisseurs (AC/DC, DC/DC, DC/AC) et leur application aux énergies renouvelables.

    Objectifs d’apprentissage

    • Comprendre les principes de conversion de l’énergie électrique par les composants de puissance.
    • Analyser le fonctionnement des convertisseurs AC/DC, DC/DC et DC/AC.
    • Dimensionner des convertisseurs pour des applications EnR et industrielles.
    • Maîtriser les composants de puissance modernes (IGBT, MOSFET, thyristor).

    Prérequis

    Électrotechnique (ELT1401) • Physique des Semi-conducteurs (PSC1101) • Électronique Analogique (ELA1202). Il faut notamment savoir manipuler les valeurs moyenne et efficace d’un signal, les lois des circuits RLC et le fonctionnement de la diode et du transistor.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Composants de Puissance
    2. Leçon 2 — Redresseurs (AC/DC)
    3. Leçon 3 — Hacheurs (DC/DC)
    4. Leçon 4 — Onduleurs (DC/AC)
    5. Leçon 5 — Convertisseurs pour les EnR

    Travaux pratiques

    • TP1 : Hacheur buck — mesure du rendement et de l’ondulation (leçon 3).
    • TP2 : Onduleur MLI monophasé sur oscilloscope (leçon 4).
    • TP3 : Convertisseur PV avec MPPT sur banc expérimental (leçon 5).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 22 h, TD 10 h, TP 10 h, TPE 28 h (charge totale 70 h), 4 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (TD, comptes rendus de TP, quiz en ligne) et examen terminal 60 %. Nature : mixte (écrit et pratique).

    Bibliographie

    • N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design, Wiley.
    • M. H. Rashid, Power Electronics Handbook, Butterworth-Heinemann.
    • G. Séguier, F. Labrique, Les convertisseurs de l’électronique de puissance, Lavoisier (Tec & Doc).
    • Techniques de l’Ingénieur, série « Électronique de puissance » (fascicules D3 000).

  • Électronique Approfondie

    Le cours EAP2201 — Électronique Approfondie (Semestre 2, UE2 « Électricité Approfondie ») prolonge l’Électronique Analogique du S1 vers les fonctions qu’on retrouve dans les cartes électroniques industrielles : amplification à plusieurs étages, contre-réaction et stabilité, génération de signaux, conversion analogique-numérique et conditionnement des capteurs. L’objectif est que le technicien supérieur GEEL sache analyser la chaîne complète qui va d’un capteur (courant de champ PV, pression d’une pompe de forage, jauge de pesage, température d’un transformateur HTA/BT) jusqu’au microcontrôleur ou à l’automate, et qu’il sache diagnostiquer les défauts typiques : saturation, oscillation parasite, bruit, repliement de spectre, perturbations de mode commun.

    Objectifs d’apprentissage

    • Analyser des circuits analogiques complexes à multi-étages et avec rétroaction.
    • Maîtriser la conception des oscillateurs et des générateurs de signaux.
    • Comprendre les convertisseurs analogique-numérique (CAN) et numérique-analogique (CNA).
    • Concevoir des circuits de conditionnement du signal pour capteurs industriels.

    Prérequis

    Électronique Analogique (ELA1202) : diodes, BJT, FET, montages à AOP. Circuits Électriques (CIE1402) : impédances complexes, fonctions de transfert, diagrammes de Bode, régimes transitoires du premier et du second ordre.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Amplificateurs Multi-étages
    2. Leçon 2 — Rétroaction (Feedback)
    3. Leçon 3 — Oscillateurs
    4. Leçon 4 — Convertisseurs CAN / CNA
    5. Leçon 5 — Conditionnement du Signal

    Travaux pratiques

    • TP1 : Oscillateur à pont de Wien — réglage et mesure (Leçon 3).
    • TP2 : Filtre actif Butterworth du 4e ordre (Leçon 5).
    • TP3 : Amplificateur d’instrumentation pour pont de jauge (Leçon 5).

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : CM 22 h, TD 10 h, TP 10 h, travail personnel (TPE) 28 h, soit 70 h de charge totale pour 4 crédits. Évaluation mixte : contrôle continu (CC) 40 % — interrogations de TD, comptes rendus de TP, quiz en ligne — et examen terminal (ET) 60 %, épreuve écrite d’analyse et de dimensionnement.

    Bibliographie

    • Sedra A. & Smith K., Microelectronic Circuits, Oxford University Press.
    • Razavi B., Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill.
    • Horowitz P. & Hill W., The Art of Electronics, Cambridge University Press.
    • Asch G. et coll., Les capteurs en instrumentation industrielle, Dunod.