La GYROTOUR du FUTUROSCOPE Le FUTUROSCOPE La GYROTOUR Présentation Approche fonctionnelle Visite de...

La GYROTOUR du FUTUROSCOPE

Le FUTUROSCOPE

La GYROTOUR

Présentation

Approche fonctionnelle

Visite de la GYROTOUR

Résultats de simulation

Avertissements

La NACELLE

Le FÛT

Présentation du SystèmeLa GYROTOUR est une attraction permettant à une centaine de personnes d’avoir une vue

panoramique du parc du FUTUROSCOPE. Basé sur le principe d’un ascenseur une nacelle se translate tout en tournant

le long d’un fût à une hauteur de 45 mètres.

FONCTION D’USAGE DU SYSTEME

Permettre à des visiteurs installés dans une nacelle, qui monte tout en tournant sur elle-même d’avoir une vue

panoramique du parc du FUTUROSCOPE

DEPLACER LA NACELLE

EN TRANSLATION ET

EN ROTATION

ORDRE DE L’OPERATEUR

NACELLE EN ROTATIONET EN TRANSLATION

Schéma fonctionnel de niveau II

Analyse fonctionnelle de :

L’ENSEMBLE DE LEVAGE ET DE ROTATION

Note : L’étude de la nacelle ne sera pas abordée

Nacelleen rotation

Nacelle en translation

We : Énergie électriqueWm : Énergie mécanique

Energie d’appoint

Gérer le déplacementvertical

Agir sur la position verticale de la nacelleModuler et convertir

l'énergie

Ordres de l'opérateur

Autorisation du mouvementde translation

We réseauWm

Assurer la continuité en énergie électrique en cas d'absence du réseau

Moduler l'énergie

Autorisation du mouvementde rotation

We réseauWe

Convertir l'énergieWm Agir sur la position

angulaire de la nacelle

We ( groupe de secours )

FP1 FP3

FP5 FP6 FP7

FP8

Gérer le déplacementde rotation

FP4

Schéma fonctionnel du 1° degré

FP2

Flèches rouges : transfert d’énergie bidirectionnel

Visite de la GYROTOURMenu général

La fonction FP1 est réalisée par :

Un automatisme utilisant une technologie

à contacts

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP1 : Gérer le déplacement vertical

La fonction FP2 est réalisée par :

Un groupe Ward-Léonard

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP2 : Moduler et convertir l’énergie

La fonction FP3 est réalisée par :

L’ensemble mécanique de levage

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP3 : Agir sur la position verticale de la nacelle

La fonction FP4 est réalisée par :

Un automatisme utilisant une technologie à contacts

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP4 : Gérer le déplacement de la rotation

La fonction FP5 est réalisée par :

Un variateur de fréquence U/F = cte

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP5 : Moduler l’énergie

La fonction FP6 est réalisée par :

12 moteurs asynchrones triphasés

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP6 : Convertir l’énergie

La fonction FP7 est réalisée par :

L’ensemble mécanique de rotation

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP7 : Agir sur la position angulaire de la nacelle

La fonction FP8 est réalisée par :

Un groupe électrogène

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

FP8 : Assurer la continuité en énergie électrique en cas d’absence du réseau

Schéma structurel partiel du groupe WARD-LEONARD

Note : La vitesse des moteurs à courant continu est liée à la tension délivrée par la génératrice, qui elle-même est liée seulement à son excitation, sachant que la vitesse du moteur asynchrone est constante. De ce fait, la variation de vitesse des moteurs à courant continu est liée à la variation du courant d’excitation de la génératrice. Le variateur permet d’élaborer et d’asservir la vitesse linéaire de la cabine.

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

Variateur d’excitation

160 kW

GénératriceTachymètrique

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

GALET NON MOTORISE

12 moteurs asynchrones de 1.4 kW assurent par l’intermédiaire de galets la rotation de la nacelle

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

BERCEAU

GALET MOTORISE

CONTREPOIDS

BERCEAU + NACELLE

Machinerie haute

Le Fût

T1

P1

P1

P2

T2

P2

LOCAL MACHINERIE HAUTE

MOTEURMCC2

MOTEURMCC1

TREUIL

POULIE

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

Fonction FP5

MAS MASMAS

12 moteurs asynchrones triphasés dont 4 moteurs freins

Pu = 1.4 kW 750 tr/min

Réseau triphasé 400 V

Variateur de fréquence U/F

Pu = 18.5 kW

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

Fonction FP6

Panorama du FUTUROSCOPE

du haut de la GYROTOUR

Hauteur : 54 m

Niveau maximum

de la nacelle : : 45 m Diamètre de la nacelle : 15 m

masse : 15150 kg

Entrée de la nacelle

( Capacité 80 personnes, pour une masse utile de 6750 Kg )

12 moteurs asynchrones triphasés de 1.4 kW

Puissance mécanique totale pour la rotation : 16.8 kW

Entraînement de la nacelle par roues de friction

Galet non motoriséGalet motorisé

Câbles de traction

Glissière Galets

FûtBerceau

Nacelle

Guidage en translation du berceau par rapport au fût

Liaisons électriques du berceau avec la nacelle

Le local est situé au pied de la GYROTOUR

Entrée du local de la machinerie basse

Transformateur d'alimentation( Machinerie basse )

Sectionneur et fusibles( Machinerie basse )

Groupe électrogène de secours( Machinerie basse )

Moteur asynchrone

Pu = 160 kW

GénératricePu = 117 kW

Groupe WARD-LEONARD( Machinerie basse )

Armoire de commande( Machinerie basse )

Contacteurs

Contacteurs de démarrage du moteur asynchrone( Démarrage étoile-triangle )

Le fût

Diamètre : 4,30 m

Intérieur du fût où se déplace le contrepoids

Masse du contrepoids :

18525 kg

Partie haute du contrepoids

Galets

Glissière

Guidage en translation du contrepoids

Un capteur identique situé en haut du fût permet de commander la décélération en descente de la nacelle

Capteur d’approcheCommande de la décélération par le contrepoids lorsque la nacelle arrive

en position haute

Deux capteurs identiques situés en haut du fût assurent les mêmes fonctions pour la position basse de la nacelle

Capteur de position haut de la nacelle

Fin de course haut de la nacelle

Capteurs de position de la nacelle( Détection de la position par le contrepoids )

Amortisseurs du contrepoids

Le local se situe en haut de la GYROTOUR

Local de la machinerie haute

Réducteur( Rapport de réduction : N = 29 )

Poulie sur l’axe du réducteur

Le treuil( Machinerie haute)

Deux machines à courant continu assurent le levage de la nacelle

( Puissance : 2 x 52 kW )

Machine à courant continu( Machinerie haute)

Mâchoires du freinMachine à courant

continu

Réducteur

Frein à manque de courant( Machinerie haute)

Câble de sécurité Capteur de rotation du limiteur de vitesse

Limiteur de vitesse( Machinerie haute)Menu général

Norme Française NF EN 81 partie1 Septembre 1986 indice de classement : P 82-210

Ascenseurs et monte-charge

Règles de sécurité pour la construction et l ’installation

Partie 1 : Ascenseurs électriques

Définitions :

Limiteur de vitesse : Organe qui, au-delà d’une vitesse de réglage prédéterminée, commande l’arrêt de la machine et, si nécessaire, provoque la prise du parachute.

Parachute : Organe mécanique destiné à arrêter et maintenir à l’arrêt la cabine ou le contrepoids sur ses guides en cas de survitesse à la descente ou de rupture des organes de suspension.

Câble de sécurité : Câble auxiliaire attaché à la cabine et au contrepoids, destiné à déclencher un parachute en cas de rupture de suspension.

Résultats de simulation du groupe Ward-LéonardMenu général

GRAFCET fonctionnel des mouvements de la nacelle 0

1

2

3

Dcy.cabine en bas.somme des sécurités

Accélération en montée de la nacelle (contrôlée)

Fin d'accélération en montée

Accélération en rotation de la nacelle (contrôlée)

Montée à la vitesse V1de la nacelle

Fin d'accélération en rotation

Montée à la vitesse V1de la nacelle

Rotationnacelle

4

Capteur de position "haut" atteint

Capteur d'approche "haut" atteint

Décélération en montéede la nacelle (contrôlée)

Rotationnacelle

Étape 5

Étape 10 4

Étape 4

Étape initiale

5

6

7

8

Rotation nacelle

Rotationnacelle

Fin d’accélération en descente

Rotationnacelle

Descente à la vitesse V2de la nacelle

90s/X7

Descente à la vitesse V2de la nacelle

Fin de décélération en rotation

Descente à la vitesse V2de la nacelle9

Capteur d’approche "bas" atteint

30s/X5. cycle court + 105s/X5 . cycle long

Accélération en descentede la nacelle (contrôlée)

Décélération en descentede la nacelle (contrôlée)10

Capteur position "bas" atteint

Décélération en rotation de la nacelle (contrôlée)

Retour schéma fonctionnel du 1° degré

V1 = 0.7 m/s V2 = 0.37 m/s

Durée du cycle long : 309 s

Durée du cycle court : 234 s

Résultats de simulation(Groupe Ward-Léonard)

Logiciel de simulation utilisé : SISSY

Mp = 6750 kg (Charge nominale)

Mp = 0 kg (A vide)

Mp = 3375 kg (Demi-charge)

Mp : Masse des personnes

Masse berceau+cabine+personnes > Masse contrepoids

Masse berceau+cabine+personnes < Masse contrepoids

Masse berceau+cabine+personnes = Masse contrepoids

Menu général

Vitesse et couple d’une des machines à courant continu

= -30 rd/s, Cm = +40 Nm

= +58 rd/s, Cm = +405 Nm

Menu simulation

Mp = 6750 kg

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

Sens de transfert de l’énergie

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Résultats de simulation

Sens de transfert de l’énergie

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Résultats de simulation

Vitesse et couple d’une des machines à courant continu

= +58 rd/s, Cm = -40 Nm

= -30 rd/s, Cm = -405 Nm

Menu simulation

Mp = 0 kg

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Résultats de simulationSens de transfert de l’énergie

Sens de transfert de l’énergie

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Résultats de simulation

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Vitesse et couple d’une des machines à courant continu

Cm =f ()

Menu simulation

Mp = 3375 kg

Fonctionnement dans les 4 quadrants

1122

33 44

Menu simulation

Accélération en montée

Accélération en descente

Décélération en montée

Décélération en descente

Point de fonctionnement stablePoint de fonctionnement stable

Menu général

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

Sens de transfert de l’énergie

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Retour 4 quadrants

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Sens de transfert de l’énergieRetour 4 quadrants

Retour 4 quadrants

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Sens de transfert de l’énergie

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Retour 4 quadrants

GENE

MCC1

MCC2

MAS

400 V, 50Hz

52 kW

52 kW

117 kWExcitation de MCC1

( indépendante)

Excitation de MCC2

( indépendante)

160 kW

I

Ug

Um1

Um2

Fonctionnement moteur

Fonctionnement générateur

Sens de transfert de l’énergie

Bilan du fonctionnement des machines du groupe Ward-Léonard

Excitation nominale (7A, 140V)

Réseau monophasé 230V, 50hz

U

Commande Arcos

TH1

TH2

TH1

Iex

TH2

D1

D2Inducteur de la génératrice

Ucde (0v.10V)

I

Schéma de puissance du variateur d’excitation

Retour Ward-Léonard

Pont mixte asymétrique

Conduite du diaporama

L’évolution du diaporama se fait de la façon suivante :

- Soit en activant les boutons d’action :

- Soit en activant les textes de couleur violette.

Menu général

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Le FUTUROSCOPE, Parc de l’Image

Ouvert en 1987, sous l’égide du Conseil Général de la Vienne, et de son ancien Président René Monory,

le Futuroscope est un parc de loisirs dédié aux nouvelles technologies de l’image.

360°

OMNIMAX

Source : Dossier de presse 2006

Les procédés les plus sophistiqués, et pour certains, uniques au monde.

- Écrans géants

- Simulateurs

- Films en 3D

- Cinéma 360°

- Cinéma dynamique

- etc…...

Le FUTUROSCOPE, un pôle de formation et de recherche

Les établissements de formation et de recherche :

- Le Lycée Pilote Innovant

- Certains laboratoires de l’Université de Poitiers

- Des laboratoires du CNRS

- Le Centre d’Etudes Aérodynamiques et Thermiques (CEAT)

- L’École Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique

- Le Centre National d’Enseignement à Distance ( C.N.E.D )

- La formation continue : L’hôtel de formation

- L’Institut International de Prospective

- Depuis 2005, le Pôle de compétitivité Mobilité et Transports Avancés

Par ailleurs, une quarantaine d’entreprises se sont également implantées sur le site.

Les chiffres clés

Depuis son ouverture en 1987, le Parc du FUTUROSCOPE a enregistré plus de 30 millions d’entrées. Il se place au 2éme rang des parcs français et au 5éme rang des parcs d’attraction européens.

Le Parc du FUTUROSCOPE est le premier employeur du département de la Vienne :

400 salariés, effectif permanent au 31 décembre 2005. 717 salariés en moyenne sur l’année, tous contrats confondus Plus de 150 types d’emplois différents répartis en 16 familles professionnelles

En 2005, le Parc du Futuroscope, avec 1 435 000 visites, enregistre à nouveau une hausse de sa fréquentation de l’ordre de 6% par rapport à 2004, soit 80 500 visites supplémentaires.

GYROTOUR

L’exception architecturale

Originaux, spectaculaires, futuristes et innovants, chaque bâtiment participe à la mise en scène de l’image.

Denis Laming  l’architecte du Parc