Université Abdelmalek Essaâdi Faculté des Sciences et Techniques Tanger Polycop

Université Abdelmalek Essaâdi Faculté des Sciences et Techniques Tanger Polycopié de cours à l’usage de Electricité Industrielle Année universitaire Préparé par: Université Abdelmalek Essaâdi Faculté des Sciences et Techniques Tanger Polycopié de cours à l’usage de Filière Ingénieur Electricité Industrielle Année universitaire 2019/2020 Préparé par: Pr. BOULAALA M. Département Génie Électrique Filière Ingénieur GOI ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Sommaire Chapitre 1 : Schéma électrique et normalisation ------------1 Chapitre 2 : Composants d’automatismes industriels -----29 Chapitre 3 : Démarrage des moteurs asynchrones ---------36 Chapitre 4 : Choix des protections ----------------------------48 ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 1 Chapitre 1 : Schéma électrique et normalisation 1 DÉFINITIONS 1.1 Schéma Le schéma d’électricité est une représentation symbolique et conventionnelle des installations électriques. Il représente les différentes liaisons entre les éléments d’une installation, d’un ensemble d’appareils ou d’un appareil. 1.2 Diagramme Le diagramme aide la compréhension d’un schéma en donnant des informations complémentaires. Il facilite l’analyse d’actions successives en précisant, le cas échéant, la valeur des intervalles de temps entre celles-ci. 1.3 Tableau Un tableau complète ou remplace un schéma. Il permet de préciser : — l’emplacement des parties d’une installation, — le raccordement électrique entre les différents éléments ou parties d’une installation. 2 CLASSIFICATION DES SCHÉMAS 2.1 Classification selon le but envisagé Ce classement se fait en quatre grandes familles. 2.1.1 Première famille : Les schémas explicatifs Ils facilitent l'étude et la compréhension du fonctionnement d'une installation ou d’une partie d’installation. On distingue: — le schéma fonctionnel qui fait comprendre le fonctionnement global de l'installation, — le schéma des circuits ou de principe qui fait comprendre en détail le fonctionnement de ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 2 l'installation, — le schéma d'équivalence qui permet l'analyse et le calcul des caractéristiques d’un circuit. 2.1.2 Deuxième famille : Les diagrammes ou tableaux explicatifs Ils facilitent la compréhension des schémas et donnent des informations complémentaires. On distingue : — le diagramme ou tableau de séquence qui facilite l’analyse des actions se succédant dans un ordre déterminé. — le diagramme ou tableau de séquence-temps qui tient compte en plus de la valeur des intervalles de temps entre les actions successives. 2.1.3 Troisième famille : Les schémas de réalisation ou tableaux des connexions Ils guident la réalisation et la vérification des connexions d’une installation ou d'un équipement. On distingue: — le schéma des connexions intérieures qui représente les connexions à l'intérieur d'une partie d’installation, — le schéma des connexions extérieures qui représente les connexions entre les différentes parties d’une installation, — le schéma des bornes qui représente les bornes avec les conducteurs intérieurs et extérieurs qui y sont raccordés. 2.1.4 Quatrième famille : Les plans ou tableaux de disposition Ils donnent des indications précises sur l'emplacement des parties d’une installation. 2.2 Classification selon le mode de représentation Ce classement se fait en trois grandes familles. 2.2.1 Première famille : Suivant l’emplacement des matériels C’est la représentation topographique où la disposition des symboles sur le schéma rappelle la disposition réelle des matériels correspondants. ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 3 2.2.2 Deuxième famille : Suivant l’emplacement des symboles Selon l’emplacement des symboles, on distingue : — la représentation développée dans laquelle les symboles des différents éléments d’un même appareil sont séparés et disposés de telle sorte que le tracé de chaque circuit puisse être facilement suivi, — la représentation rangée dans laquelle les symboles des différents éléments d’un même appareil sont séparés et disposés de telle sorte que l’on puisse tracer facilement les symboles des liaisons mécaniques entre les différents éléments qui manœuvrent ensemble, — la représentation assemblée dans laquelle les symboles des différents éléments d’un même appareil sont représentés juxtaposés. 2.2.3 Troisième famille : Suivant le nombre de conducteurs Selon le nombre de conducteurs, on distingue : — la représentation multifilaire dans laquelle chaque trait est un conducteur, — la représentation unifilaire dans laquelle un trait correspond à plusieurs conducteurs. — la représentation en faisceau dans laquelle un trait unique correspond à un groupe de conducteurs. 3 ÉTUDE DES DIFFÉRENTS SCHÉMAS SELON LE MODE DE REPRÉSENTATION 3.1 Première famille : Suivant l’emplacement des matériels Le schéma le plus couramment utilisé est appelé : “ Schéma architectural’’. Il définit: • Sommairement l’architecture d’un local ou d’un ensemble de locaux • les emplacements approximatifs des appareils d’utilisation, • les emplacements approximatifs des appareils de commande, • la dépendance existant entre ces appareils. ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 4 Exemple 3.2 Deuxième famille : Suivant l'emplacement des symboles C’est le schéma des circuits ou de principe. Il doit : • faire comprendre le fonctionnement de l’installation, • fournir les bases d’établissement des schémas de réalisation ou des tableaux de connexions, • faciliter les essais et le dépannage de l’installation. Il représente, au moyen de symboles graphiques, les liaisons électriques et les fonctions des circuits sans tenir compte : • de la réalité des formes et des dimensions : • de l’emplacement réel des éléments représentés. Sa représentation doit être la plus claire possible pour la compréhension du fonctionnement, c’est pourquoi : • les conducteurs sont représentés rectilignes avec le moins possible de croisements et de changements de direction, • les séquences des différentes opérations sont mises en évidence et apparaissent dans l'ordre de la gauche vers la droite ou du haut vers le bas ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 5 3.2.1 Représentation développée a) Alimentation  En courant alternatif monophasé ou en courant continu, les alimentations sont placées de part et d’autre du schéma et symbolisées : • soit par deux lignes verticales (cas d’un schéma horizontal), • soit par deux lignes horizontales (cas d’un schéma vertical). La phase ou la polarité positive est toujours placée soit à gauche, soit en haut du schéma ; le neutre ou la polarité négative se retrouve donc toujours soit à droite soit en bas de celui-ci. Remarque : Si le conducteur de protection doit être représenté, il est toujours placé à côté du neutre. Pour bien préciser le type d’alimentation et les polarités représentées, il est indispensable d’ajouter sur chaque ligne les symboles ci- dessous ainsi que les lettres repères correspondantes. Conducteur Symbole Lettre repère Phase L1, L2, L3 Neutre N Conducteur de Protection PE Polarité Positive L+ Polarité Négative L- Exemples : ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 6  En courant polyphasé, les alimentations sont groupées d’un seul côté du schéma (soit à gauche soit en haut de celui-ci) et symbolisées de la même façon que précédemment. Remarque : Les conducteurs de phase sont placés dans un ordre croissant en commençant par le haut ou la gauche du schéma. Le conducteur neutre est toujours placé à droite ou en bas des conducteurs de phase. Exemples : b) Protection  En courant alternatif, la protection du circuit par fusible est toujours installée sur la ou les conducteurs de phase de l’alimentation; le neutre ne doit jamais être protégé.  En courant continu, cette protection est toujours installée sur la polarité positive de l’alimentation (la polarité négative peut aussi être protégée ; cela permet de pouvoir isoler la source d’alimentation du circuit). ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 7 Exception : Le schéma représente plusieurs circuits différents protégés par des fusibles distincts. Il faut les placer sur leur propre circuit. c) Symboles : La taille du symbole ainsi que l’épaisseur de ses traits n’ont aucune influence sur sa signification; par contre, il faut s’efforcer d’orienter tous les symboles identiques dans le même sens ce qui permet de rendre le schéma beaucoup plus clair et esthétique (par exemple, représenter toutes les bobines de relais dans la position horizontale, les contacts dans la position verticale...). d) Repérage : Le schéma développé est caractérisé par la dispersion des éléments partiels d’un même organe. Chaque symbole doit donc être repéré afin de pouvoir, d’une part, trouver très facilement son emplacement dans le schéma et d’autre part, reconstituer sans ambigüité l’organe considéré ; ce repère d’identification se place à proximité de chaque élément. e) Conducteurs : Chaque conducteur est représenté par un trait rectiligne. Sa largeur n’a aucune signification ; par contre, pour rendre le schéma beaucoup plus compréhensible, il est souhaitable de tracer les schémas de commande en traits fins et les schémas de puissance en traits forts. f) Légende : Un schéma en représentation développée doit avoir une légende dans laquelle sont indiqués : — les lettres repères des différents organes, — le nom des différents organes, — la fonction des différents organes. ELECTRICITE INDUSTRIELLE Département GE, CI GOI Page 8 Exemple de schéma développé Circuit de puissance Circuit de commande Légende pour les deux schémas Q1 : fusible sectionneur F1 : relais de protection magnéto-thermique S1: bouton poussoir marche avant : poste de travail N° 1 S3: bouton poussoir marche avant : poste de travail N° 2 S2: bouton poussoir marche arrière : poste de travail N° 1 S4: bouton poussoir marche arrière : poste de travail N° 2 S5: bouton poussoir arrêt : poste de travail N° 1 S6: bouton poussoir arrêt : uploads/Industriel/ electricite-indus-etudiants-2019-2020.pdf

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