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Accueil > Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière TSI - Télésiège « Vologne Express »

publié le 16 mai 2026 par Olivier TOURVIEILLE [1]

Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière TSI - Télésiège « Vologne Express » [2]
Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière TSI - Télésiège « Vologne Express » [3]
Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière TSI - Télésiège « Vologne Express » [4]
Concours CPGE 2026 - Centrale-Supélec - Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - Filière TSI - Télésiège « Vologne Express » [5]

Groupe principal

Description

La station de tourisme de montagne de La Bresse - Hohneck est située dans le département des Vosges.

Outre les activités historiques de ski, tant alpin que nordique, la station a développé depuis de nombreuses années des circuits balisés pour les promenades en raquettes, vélos tout terrain et cyclotourisme, ainsi que la randonnée : les domaines pour ces différentes activités sont accessibles de fin décembre à fin mars puis de fin avril à fin septembre.

Particulièrement connue pour la qualité et la diversité de ses circuits de vélo sportif, cette station a notamment accueilli une manche de la coupe du monde de VTT de descente et cross country en 2018. Elle a été également centre de préparation des sportifs lors des jeux olympiques de Paris 2024.

Les remontées mécaniques permettant l’accès à la partie haute de la station doivent être choisies pour permettre à la fois le transport des skieurs pendant la saison d’hiver mais également des randonneurs ou des vététistes avec leurs vélos pendant la saison d’été avec le minimum d’adaptation des nacelles. Parmi celles-ci, le télésiège débrayable à six places « Vologne Express » étudié dans ce sujet a été installé dans la station à l’été 2011 par l’entreprise française Poma, leader mondial de l’installation d’équipements de transports par câbles.

Le télésiège est constitué d’un câble qui entraîne N = 72 nacelles et qui se déroule entre deux gares en étant supporté par 11 pylônes (Pi) quasiment équirépartis sur toute la longueur du trajet, la partie motorisation est située en gare haute et la partie de mise en tension du câble par un ressort réglable en gare basse : voir synoptique en fin d’énoncé (pour des raisons de clarté, les nacelles montantes et descendantes n’ont pas été dessinées).

Objectif 

L’objectif du sujet est d’analyser la configuration existante utilisant une motorisation à courant continu (MCC) afin d’envisager son remplacement par une motorisation asynchrone (MAS) telle qu’implantée dans les télésièges modernes : les valeurs nécessaires au choix du moteur remplaçant sont progressivement déterminées par les questions du sujet.

Le sujet aborde quelques-unes des problématiques de la conception d’un tel système :

- l’analyse de l’organisation du système d’entraînement des nacelles et la vérification du fonctionnement du moteur à sa vitesse nominale est faite en Partie A ;

- la vérification du dimensionnement en puissance du moteur sur une évolution critique de charge maximale et définie par l’exploitant est faite en Partie B ;

- l’étude de quelques problématiques du pilotage et de l’alimentation électrique du moteur à courant continu sont faites en Partie C ;

- la synthèse d’une correction permettant d’assurer un pilotage cohérent en vitesse sous une perturbation constante est mise en œuvre en Partie D ;

- enfin, dans l’objectif du remplacement de la motorisation, une analyse et choix d’une autre solution technologique, plus classique actuellement, est faite en Partie E.

 


 

Partie A — Caractéristiques du télésiège « Vologne Express »

Objectif : Afin de valider les exigences en termes de débit du télésiège afin que la montée soit suffisamment rapide tout en assurant la sécurité et le confort des passagers, il est nécessaire de vérifier certaines données techniques d'exploitation.

I — Validation de l'exigence de débit

Objectif : Valider les performances en débit de ce système pour l'objectif d'exploitation en hiver.

II — Étude de la transmission cinématique

Objectif : Déterminer le rapport de la chaîne cinématique reliant la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de déplacement des nacelles fixées au câble, ainsi que la validation du comportement en configuration de secours avec l'alimentation par un moteur thermique diesel.

II.1 — Détermination du rapport de la chaîne cinématique

Première méthode : détermination « externe » par les valeurs mesurées en situation

Seconde méthode : détermination « interne » par l'analyse de la chaîne cinématique

II.2 — Configuration de secours

Partie B — Étude de l'exigence « gérer la sécurité et le confort des usagers »

Objectif : La motorisation actuellement implantée est une machine à courant continu (MCC) et il est envisagé qu'elle soit remplacée par un moteur asynchrone (MAS), technologie majoritaire dans les télésièges récents. Il est indispensable de connaître les niveaux de puissance nécessaires pour que ce télésiège soit à la fois efficace et sécurisé pour les usagers : le but de cette partie est d'estimer la valeur du coefficient de sécurité adopté pour le dimensionnement du moteur électrique pour atteindre les performances en débit horaire d'usagers.

Moteur et poulies

Câble et nacelles

Ensemble en mouvement

Puissance des actions mécaniques de pesanteur

Évaluation de la puissance moteur

Partie C — Étude de l'exigence « entraîner le câble et les nacelles entre les gares »

Objectif : Déterminer les paramètres des éléments constituant la boucle d'asservissement non corrigée en vitesse du télésiège (moteur, préactionneur et capteur) dans le cas de la motorisation par moteur à courant continu (MCC) actuellement implantée.

I — Estimation des grandeurs de la machine à courant continu en charge

Objectif : Estimer les valeurs des grandeurs associées au modèle de la machine à courant continu assurant la motorisation du télésiège en fonctionnement normal

I.1 — Mise en place du schéma-bloc

I.2 — Estimation des grandeurs du modèle par des mesures sur site

Estimation des valeurs de la résistance et de la constante de couplage

Estimation des valeurs du couple résistant équivalent et de l'inertie équivalente rapportée à l'axe moteur

II — Obtention de la vitesse angulaire depuis la mesure de position

Objectif : Étude du traitement numérique utilisé pour rendre exploitable le signal de mesure de la vitesse d'évolution des nacelles qui est très bruité.

III — Pilotage du moteur en phase de démarrage en charge maximale

Objectif : Pour envisager l'évolution de la technologie de la motorisation à courant continu (MCC) vers une motorisation asynchrone (MAS), analyser la capacité en courant et les possibilités de pilotage du variateur actuel, afin d'estimer certaines de ses valeurs caractéristiques et maîtriser les critères d'évolution.

III.1 — Détermination de la capacité en courant du variateur implanté

III.2 — Du variateur actuellement implanté à une nouvelle technologie de motorisation

Partie D — Étude de la sous-exigence « maintenir la vitesse des nacelles la plus régulière possible »

Objectif : Afin de répondre au mieux aux exigences, il est nécessaire d'asservir la vitesse de déplacement des nacelles par un choix et réglage approprié du correcteur.

Partie E — Synthèse

Objectif : Les étapes précédentes ont permis de déterminer les valeurs en termes de puissance, pilotage et asservissement du système actuellement implanté (MCC). Bien que très fiable, cette technologie ancienne pose des problèmes de maintenance et son remplacement par un moteur asynchrone (MAS) est envisagé : l'objet de cette partie est de justifier l'évolution technologique actuelle observée sur les remontées mécaniques et de choisir la référence adéquate d'un moteur asynchrone.

 


 

Le sujet et le corrigé de cette épreuve sont également disponibles sur le site de l’UPSTI (Union des Professeurs de Sciences et Techniques Industrielles) :

https://www.upsti.fr/espace-etudiants/annales-de-concours [6]

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [7]
    • CPGE [8]
      • CPGE Technologie et Sciences Industrielles (TSI) - Cycle complet (2021) [9]
        • C1 - A – Analyser [10]
          • C1.3 - A3 – Analyser l'organisation fonctionnelle et structurelle [11]
          • C1.4 - A4 – Analyser les performances et les écarts [12]
        • C2 - B – Modéliser [13]
          • C2.1 - B1 – Identifier les phénomènes physiques pour les modéliser et caractériser les grandeurs nécessaires [14]
          • C2.2 - B2 – Proposer un modèle de connaissance et de comportement [15]
          • C2.3 - B3 – Valider un modèle [16]
        • C3 - C – Résoudre [17]
          • C3.1 - C1 – Proposer une démarche de résolution [18]
          • C3.2 - C2 – Mettre en oeuvre une démarche de résolution analytique [19]
          • C3.3 - C3 – Mettre en oeuvre une démarche de résolution numérique [20]
        • C4 - D – Expérimenter [21]
          • C4.2 - D2 – Proposer et justifier un protocole expérimental [22]
          • C4.3 - D3 – Mettre en oeuvre un protocole expérimental [23]
        • C5 - E – Communiquer [24]
          • C5.1 - E1 – Rechercher et traiter des informations [25]
          • C5.2 - E2 – Produire et échanger de l'information [26]
        • C6 - F – Concevoir [27]
          • C6.2 - F2 – Proposer et choisir des solutions techniques [28]
          • C6.3 - F3 – Dimensionner une solution technique choisie dans une démarche de développement durable [29]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet Épreuve de Sciences Industrielles de l’Ingénieur - TSI - Télésiège Vologne Express - Centrale Supélec 2026 [30]
 

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