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SCHEMA INDUSTRIEL LES INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES 1.1. Structure To

SCHEMA INDUSTRIEL LES INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES 1.1. Structure Tout système automatisé se compose : d'une partie opérative (P.O.) : agit sur la matière d'œuvre, sur ordre de la partie commande, afin de lui procurer la valeur ajoutée. d'une partie commande (P.C.) : coordonne les actions de la partie opérative. Elle donne les ordres en fonction des consignes de l'opérateur et des comptes-rendus d'exécution transmis depuis la PO Le système est en interaction avec le contexte ou milieu environnant physique et humain extérieur au système. Frontière d'isolement PO/PC Les préactionneurs qui distribuent l'énergie aux actionneurs en fonction des ordres de la P.C. (distributeur, contacteurs…) SCHEMA INDUSTRIEL Les capteurs qui informent la partie commande de l'état de la P.O. (interrupteur de position, pressostat, thermostat, codeur…) partie commande Elle comprend : Une unité de traitement qui traite les informations reçues (par les capteurs ou les dialogues opérateur) et donne les ordres à la partie opérative par l'intermédiaire d'un préactionneur. Elle informe aussi l'opérateur. La P C ou processeur peut-être : un ordinateur, un automate programmable, de la logique câblée. Des modules de dialogue qui gèrent la communication avec l'opérateur ou avec d'autres systèmes. (boutons de commandes, signalisation, écrans…) Partie Opérative (P.O.) Elle comprend : Les effecteurs qui agissent sur la matière d'œuvre (ventouse, tapis, pâles de ventilateurs,…) Les actionneurs qui mettent en œuvre les effecteurs (vérins, moteurs, résistance chauffante, générateur de vide...) Q1,F1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SCHEMA INDUSTRIEL 2 Etude de l’appareillage 2.1 Sectionneur Symbole Le sectionneur est un appareil d’isolement qui permet d’isoler une partie ou l’ensemble d’un circuit. On le désigne par la lettre Q. A l’intérieur du sectionneur logent des fusibles. Le sectionneur se manipule toujours à vide parce qu’il n’a pas de pouvoir de coupure. 2.2 Fusibles Symbole Ils assurent la protection contre les surcharges et les courts circuits. Il y’a deux (2) types de fusibles : les fusibles gL ou gF pour usage générale et les fusibles aM (Accompagnement Moteur).  Les fusibles gL ou gF sont capable de protéger contre les surcharges et les courts circuits. Ils ne supportent pas les surcharges passagères comme les démarrages des moteurs de ce fait ils ne sont pas utilisés dans ces applications.  Les fusibles aM protègent seulement contre les courts circuits. Ils peuvent supporter les surcharges passagères sans fondre 2.3 Contacteur 7 6 SCHEMA INDUSTRIEL C’est un appareil de connexion actionné par un électro-aimant. Quand l’électro-aimant est excité (bobine excité), les contacts du contacteur changent d’état. Quand l’électro- aimant est désexcité (bobine désexcité), les contacts reprennent leur position initiale. Il y’a deux (2) types de contacteurs : les contacteurs de puissances (KM) et les contacteurs auxiliaires (KA). Symboles 2.4 Relais thermique Symbole Il protège le moteur contre les surcharges faibles et prolongées. On le nomme par la lettre F. Lorsqu’il y’a surcharge les bilames se dilatent et actionnent les deux contacts qui changent d’état. Après refroidissement les bilames ainsi que les contacts reprennent leur forme initiale. U1 V1 W1 W2 U2 V2 SCHEMA INDUSTRIEL 3 Moteur Asynchrone Triphasé (MAS 3~) Symbole 3.1 Présentation 3.2 Constitution du moteur : Le moteur asynchrone est une machine tournante qui convertit l’énergie électrique alternative qu’il reçoit en une énergie mécanique. Il est constitué de deux parties : le stator (partie fixe) et le rotor (partie tournante). On distingue deux types de MAS : les M.A.S. à cage d’écureuil ou à rotor en court circuit et les M.A.S. à bagues ou à rotor bobiné 3.3 Plaque à bornes Sur certains moteurs on retrouve les repères U, V, W et X, Y, Z avec U→U1 ; V→V1 ; W→W1 ; X→U2 ; Y→Y2 ; Z→W2 U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 V1 W1 W2 U2 V2 SCHEMA INDUSTRIEL 3.4 Les différents types de couplage Il existe deux types de couplage pour les moteurs : le couplage triangle et le couplage étoile. 3.5 Choix du couplage Le choix du couplage dépend de la tension du réseau et de celle du moteur.  Les tensions du moteur se présentent sous la forme UΔ/UΥ (UΔ tension aux bornes d’un enroulement du moteur ; et UΥ tension supportée aux bornes de deux enroulements)  Les tensions du réseau se présentent sous la forme V/U (V tension simple entre phase et neutre et U tension composée entre 2 phases.) Pour le choix du couplage, si : UR : UΔ (couplage triangle) UR : UΥ (couplage étoile) Flasque arrière Rotor Flasque coté bout d’arbre Capot de ventilation Carcasse Bobinage Stator Arbre moteur Boites à bornes SCHEMA INDUSTRIEL PROCEDE DE DEMARRAGE DES MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES DEMARRAGE DIRECT I. RAPPEL DES LOIS GENERALES D’ELECTROTECHNIQUES SUR LE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE Le moteur électrique est un convertisseur qui transforme l’énergie électrique en énergie mécanique sous la forme d’une rotation. Il est constitué essentiellement de deux parties : Le stator alimenté par le réseau d’alimentation d’énergie. Le rotor libre de tourner. VUE ECLATEE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE A ROTOR EN COURT-CIRCUIT Le moteur est caractérisé essentiellement par sa puissance, la fréquence de rotation de son arbre, sa fixation, ses éléments mécaniques, ses protections. Puissance d’entrée en triphasé : Pa = U I √3 cos ф, Pa : puissance électrique en watts ; U : tensions entre phases en volts ; I : intensité dans un fil de ligne ;cos ф : le facteur de puissance. Puissance de sortie : Pm = Tm Ω Ventilateur SCHEMA INDUSTRIEL Pm : puissance mécanique en watts ; Tm : couple moteur en mètres newtons ; Ω : vitesse angulaire en radian par seconde ; Vitesse angulaire : Ω = 2 π N’ N : fréquence de rotation en tour par minute. Fréquence de rotation du champ tournant, encore appelée vitesse de synchronisme, est donnée par la relation : N = f/P F = fréquence du réseau en hertz ; P = Nombre de paires de pôles du stator ; N = Fréquence de rotation du champ tournant. Glissement : si la fréquence de rotation du rotor est inférieure à celle du champ tournant, le rotor glisse par rapport au champ statorique G = (N−N ') N N = fréquence de rotation du champ tournant ; N’ = fréquence de rotation du rotor. II. PRINCIPE : Dans ce procédé le stator du moteur est branché directement sur le réseau d’alimentation triphasé. Le démarrage s’effectue en un seul temps. C’est le mode de démarrage le plus simple. Au démarrage le moteur se comporte comme un transformateur dont le secondaire (rotor) est presque en court-circuit, d’où la pointe de courant au démarrage. Ce type de démarrage est réservé aux moteurs de faible puissance devant celle du réseau, ne nécessitant pas une mise en marche progressive. Au démarrage du moteur la pointe d’intensité est de l’ordre de 4 à 8 fois l’intensité nominale. Le couple de décollage est important, environ 1,5 fois le couple nominal. Malgré les avantages qu’il présente (simplicité de l’appareillage, démarrage rapide, coût faible), le démarrage direct convient dans les cas où : La puissance du moteur est faible par rapport à la puissance du réseau ; M 3 SCHEMA INDUSTRIEL La machine à entrainer ne nécessite pas de mise en rotation progressive et peut accepter une mise en rotation rapide ; Le couple de démarrage doit être élevé. Ce mode de démarrage ne convient pas si : Le réseau ne peut accepter de chute de tension ; La machine entrainée ne peut accepter les à-coups mécaniques brutaux ; Seuls les moteurs asynchrones triphasés avec rotor en court-circuit ou rotor à cage peuvent être démarrés suivant ce procédé. En fonction de la tension du réseau de distribution les enroulements doivent être couplés en étoile ou en triangle suivant les indications de la plaque signalétique. Réseau 1 10/230 Réseau 230/400 Réseau 400/660 Moteur 1 10/230 Moteur 230/400 Moteur 400/660 III. DEMARRAGE DIRECT UN SENS DE MARCHE : III. 1. SCHEMA FONCTIONNEL : W1 V1 U1 L1 L2 L3 F2 KM1 Q1,F1 M 3 Q1 Q1 F2 S0 km1 S1 KM11 SCHEMA INDUSTRIEL III. 2. SCHEMA DE PUISSANCE : III. 3. SCHEMA DE COMMANDE : L1, L2, L3 : Alimentation triphasée Q1 : Sectionneur porte fusible tripolaire F1 : Fusibles aM KM1 : Contacteur de puissance F2 : Relais Thermique M : Moteur asynchrone triphasé à cage Q1 : Contacts auxiliaires du sectionneur F2 : Contact auxiliaire du relais S0 : Bouton poussoir arrêt S1 : Bouton poussoir marche Km1 : contact auxiliaire du contacteur M 3 W1 L1 L2 L3 V1 U1 Q1,F1 F2 KM1 M 3 SCHEMA INDUSTRIEL IV. DEMARRAGE DIRECT DEUX SENS DE MARCHE : IV.1. SCHEMA FONCTIONNEL: IV.2. SCHEMA DE PUISSANCE : L’inversion du sens de marche est obtenue par le croisement de deux phases aux bornes du stator. L1, L2, L3 : Alimentation triphasée Q1 : Sectionneur porte fusible tripolaire F1 : Fusibles aM KM1 : Contacteur de puissance marche avant KM2 : Contacteur de puissance marche arrière F2 : Relais Thermique M : Moteur asynchrone triphasé à cage : Verrouillage mécanique entre les deux contacteurs KM2 KM1 KM2 Q1 km2 S0 uploads/Industriel/ demarrage-des-mas.pdf