Dossier correction 18 – EQCIN C Page 1/14 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTR

Dossier correction 18 – EQCIN C Page 1/14 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE SESSION 2018 ÉPREUVE E4.2 ARCHE DE CÉRAMISATION DE PLAQUES VITROCÉRAMIQUES DOSSIER CORRECTION CORRECTION Partie A ................................................................................................................. 2 Partie B ................................................................................................................. 3 Partie C ................................................................................................................. 7 Partie D ............................................................................................................... 10 Dossier correction 18 – EQCIN C Page 2/14 Partie A A.1. Détermination de la fréquence de consigne à envoyer aux variateurs. A.1.1. Calculer la vitesse de rotation angulaire des rouleaux en céramique, pour une vitesse d’avance de 0,18 m/min.
=  ∙ donc  =    = , ∗, = 0,06 / A.1.2. Calculer la vitesse de rotation angulaire des galets d’entraînement. Entraînement sans glissement donc  =  ∙   = 0,06 ∙   = 0,067 / A.1.3. Calculer la vitesse de rotation du moteur asynchrone en tr/min. En tenant compte du réducteur :  = ∙ ∙ ∙525 = 334,23 !/"# A.1.4. La vitesse de rotation du moteur étant proportionnelle à la fréquence imposée par le variateur, déterminer alors sa valeur en hertz (Hz). $ %&%'() = 50 ∙334,23 1420 = 11,8 ,- A.1.5. Calculer la nouvelle consigne à donner aux variateurs pour atteindre la nouvelle vitesse en ligne de 0,23 m/min. On peut tout simplement faire une proportion sans pour autant tout recalculer : $′%&%'() = $ %&%'() ∙0,23 0,18 = 15 ,- A.2. Étude sur les variateurs A.2.1. Donner, en vous justifiant, la valeur du courant que peut délivrer le variateur ATV 312H055N4 lorsque la fréquence de découpage est de 4 kHz. Compte-tenu de la fréquence de découpage de 4 kHz, du montage C du variateur et de la température de 60 °C, on observe (DRES2) un déclassement de 10% de In. Le variateur installé ayant un courant de sortie maximal de 1,9 A, après déclassement, il dispose d’un courant de 1,71 A. Dossier correction 18 – EQCIN C Page 3/14 A.2.2. Donner, en vous justifiant, la valeur du courant que peut délivrer le variateur ATV 312H055N4 lorsque la fréquence de découpage est de 8 kHz. Les spécifications précisent qu’une fréquence de découpage passant à 8 kHz permet d’éliminer le sifflement désagréable. Le variateur doit subir (DRES2) alors un déclassement de 25 % de son courant nominal. Le courant de sortie de 1,9 A se voit réduit à 1,42 A, ce qui est insuffisant pour alimenter le moteur (1,62 A). A.2.3. Rédiger un message à l’ingénieur en argumentant votre réponse à sa demande (Revoir le « Contexte »). Les variateurs actuels sont capables d’assurer un bon fonctionnement. En particulier, la fréquence de 15 Hz est bien comprise entre 0 et 50 Hz (DRES2). Nous pouvons montrer qu’avec une fréquence de découpage de 4 kHz, le variateur peut délivrer un courant de 1,71 A. Il est bien dimensionné pour alimenter le moteur puisque le courant nominal du moteur est de 1,62 A. Il n’élimine pas le sifflement désagréable. Afin de minimiser les nuisances sonores, nous pouvons augmenter la fréquence de découpage mais les variateurs ne sont plus adaptés. Les 23 variateurs doivent être remplacés afin de respecter les nouvelles spécifications. L’analyse du candidat est exacte et rigoureuse. Son argumentation s’appuie sur des données chiffrées. Il montre, en particulier, que les valeurs de courant que pouvait délivrer le variateur devaient être comparées à la valeur nominale du courant absorbé par le moteur. Partie B B.1 Étude des appareils de protection si on augmente la puissance de chauffe B.1.1. Calculer le nouveau courant qui traversera un pôle du disjoncteur QF1U Nouvelle puissance (biphasé 400 V et cosϕ=1) : /0 = / + / ∙38 100 = 80 + 80 ∙38 100 = 110,4 23 456 7 = / 8 = 110 400 400 = 276 9 B.1.2. Calculer le nouveau courant qui traversera un pôle du disjoncteur Q1 La puissance de chauffe a été augmentée de 38%, donc : /0 = / + / ∙38 100 = 610 + 610 ∙38 100 = 841,8 23 Dossier correction 18 – EQCIN C Page 4/14 45 = / 8 ∙√3 = 841 800 400 ∙√3 = 1 215 9 B.1.3. Calculer le nouveau courant qui traversera un pôle du disjoncteur QG1 Les hypothèses indiquent que le facteur de puissance est unitaire et que la partie motorisation consomme 195 A pour éviter un nouveau calcul de valeur du courant à partir de la puissance: 45; = 45 + 45 = 1 215 + 195 = 1 410 9 ATTENTION : des candidats ont cherché la puissance totale pour en déduire le courant : s’ils sont arrivés à une valeur différente de 195 A, Il faudra en tenir compte à la question suivante. Certains d’entre eux ont repéré une incohérence entre la page 2/10 et 4/10 du Dossier technique : 2 moteurs de soufflage et un moteur d’extraction sur la page 2/10 et un moteur de soufflage et deux moteurs d’extraction sur la page 4/10. Pas de message envoyé dans les académies pour ne pas perturber les candidats qui ont utilisé 195 A. B.1.4. Compléter le document réponse DREP1 afin de récapituler les caractéristiques du disjoncteur QG1. DREP1 QG1 Type Ib courant d’emploi (A) Capteur Cran de réglage Ir Ir (A) Ik3 présumé (kA) Icu (kA) Avant modification de puissance Masterpact NW16N1 1 075 1 600 A 0,7 1 120 35,6 42 Après modification de puissance Masterpact NW16N1 1 410 1 600 A 0,9 1 440 35,6 42 Récapitulatif* Pas de changement de disjoncteur. Il faudra modifier le réglage de Ir pour le porter à 0,9. ATTENTION : document DRES5 difficile à lire car tous les types de disjoncteurs conviennent (N1 H1 H2 L1). Cette difficulté, non désirée, peut entrainer un choix, par le candidat, du Masterpact NW16L1 * : il est demandé de préciser si le disjoncteur, le capteur de courant, doivent être changés ou non. En cas de changement, vous devez indiquer la nouvelle référence du disjoncteur et la nouvelle valeur du capteur ainsi que son réglage. Dossier correction 18 – EQCIN C Page 5/14 B.1.5. Compléter le document réponse DREP2 afin de récapituler les caractéristiques du disjoncteur Q1. DREP2 Q1 Type Ib courant d’emploi (A) Capteur Cran de réglage Ir Ir (A) Ik3 présumé (kA) Avant modification de puissance Masterpact NW16N1 880 1 000 A 0,9 900 28 Après modification de puissance Masterpact NW16LN1 1 215 1 250 0,98 1 225 28 Récapitulatif* Ce disjoncteur peut être conservé mais il faut échanger le capteur avec un modèle 1 250 A et porter le réglage de Ir à 0,98. ATTENTION : document DRES5 difficile à lire car tous les types de disjoncteurs conviennent (N1 H1 H2 L1). Cette difficulté, non désirée, peut entrainer un choix, par le candidat, du Masterpact NW16L1 * : il est demandé de préciser si le disjoncteur, le capteur de courant, doivent être changés ou non. En cas de changement, vous devez indiquer la nouvelle référence du disjoncteur et la nouvelle valeur du capteur. B.1.6. Compléter le document réponse DREP3 afin de récapituler les caractéristiques du disjoncteur QF1U. DREP3 QF1U Type Ib courant d’emploi (A) Courant assigné (A) Ik2 présumé (kA) Icu (kA) Avant modification de puissance NSX 250 N 200 250 A 21,2 50 Après modification de puissance NSX 400 N 276 400 A 21,2 50 Récapitulatif* Ce disjoncteur doit être changé. Il faut prendre un Compact NSX400 N, équipé d’un capteur 400A. Dossier correction 18 – EQCIN C Page 6/14 * : il est demandé de préciser si le disjoncteur, le capteur de courant, doivent être changés ou non. En cas de changement, vous devez indiquer la nouvelle référence du disjoncteur et la nouvelle valeur du capteur. B.1.7. Indiquer les réglages (Io, Ir) à effectuer sur le disjoncteur QF1U (Isd est fixé à 1215 A). Le réglage Io : Io = 280 A Le réglage fin Ir : =   = 0,986 ; donc Ir = 280 A (cran 1) B.2 Étude de la canalisation C1 si on augmente la puissance de chauffe. B.2.1. Montrer que la canalisation C1 ne permet plus d’alimenter l’arche Courant d’emploi Ib = 1 410 A Courant Iz = 1 440 A Câble PR mono donc lettre de sélection : F Facteur de correction K1 = 1 (autre cas) Pose sur échelle à câbles, 4 conducteurs/phase donc 4 circuits : K2 = 0,8 Pose en deux couches superposées, donc coefficient supplémentaire K2’ = 0,8 Température ambiante 60°C, câble isolé au PR : K3 = 0,71 Coefficient K = K1 x K2 x K2’ x K3 = 1 x 0,8 x 0,8 x 0,71 = 0,454 D’après le tableau, un câble (PR3) de 300 mm2 présente un courant admissible de 693 A ce qui correspond à un courant max en considérant le coefficient K de Iz = k * I’z = 315 A Or le courant d’emploi de 1410 A nécessiterait 352 A pour 4 conducteurs par phase. La canalisation C1 n’est plus adaptée après l’augmentation de puissance ; il est nécessaire de la remplacer. B.2.2. Proposer, en vous justifiant, une solution en choisissant une nouvelle section de câble et en conservant 4 uploads/s1/bts-electrotechnique-2018-corrige-e42-metropole-pdf.pdf

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• Publié le Aoû 24, 2022
• Catégorie Administration
• Langue French
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