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UNIVERSITÉ DE MONASTIR ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS DE MONASTIR Département : G

UNIVERSITÉ DE MONASTIR ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS DE MONASTIR Département : Génie Energétique Travaux pratiques 2 Partie électrique et de commande en froid industriel Réalisé par : Rafraf ezzedine Spécialité : Génie Energétique-génie pétrolier et gasier Année Universitaire : 2018-2019 I.INTRODUCTION La majorité des installations industrielles sont constituées par deux types de circuits: le circuit de commande et le circuit de puissance. II.CIRCUIT DE COMMANDE Il comporte l'appareillage nécessaire à la commande des récepteurs de puissance. On trouve: • La source d'alimentation • Un appareil d'isolement (sectionneur) • Une protection du circuit • Un appareil de commande ou de controle (bouton poussoir, detecteur de grandeur physique) • Organes de commande (bobine du contacteur) La source d'alimentation et l'appareillage du circuit de commande ne sont pas nécessairement celle du circuit de puissance, elle dépend des caractéristiques de la bobine. IV.LES APPAREILS DE COMMANDE, DE SIGNALISATION ET DE PROTECTION : IV.1. Disjoncteur C'est un appareil de protection qui comporte deux relais, relais magnétique qui protège contre les courts circuits et un relais thermique qui protège contre les surcharges. Images Symbole dans le circuit Symbole dans le circuit de de commande puissance Table.1. Disjoncteur. IV.2. Sectionneur C'est un appareil qui permet la consignation d'une installation. Il se manœuvre à vide (installation éteinte). Il n'a pas de pouvoir de coupure, ce n'est pas un interrupteur, ce sont les fusibles qui coupent en cas de court circuit. Les fusibles ont un type aM, un calibre et une taille adaptée au sectionneur. Images Symbole dans le circuit de Symbole dans le circuit de commande puissance Table.2. Sectionneur. IV.3. Interrupteur sectionneur Il a un pouvoir de coupure, il peut être manipulé en charge. -Q1 -Q1 Images Symbole dans le circuit de commande Symbole dans le circuit de puissance Table.3. Interrupteur Sectionneur. IV.4. Relais Thermique Le relais thermique assure la protection du moteur contre les surcharges électriques. Cet appareil s'échauffe légèrement par le courant du moteur ( effet joules sur 3 bilames). Au delà d'une valeur préréglé, un contact interne s'ouvre et coupe la bobine du contacteur tripolaire. Images Symbole dans le circuit de Symbole dans le circuit de commande puissance Table.4. Relais Thermique. 13 IV.5. Contacteur Il assure la fonction de commutation. Il permet de fermer ou d'ouvrir un circuit électrique de puissance en charge et à distance. Lorsque la bobine du contacteur est alimenté les contacts de la partie puissance et ceux de la partie commande changent d'état simultanément. L'ouverture et la fermeture des contacts s'effectuent grâce à un circuit électromagnétique. Images Symbole dans le circuit de Symbole dans le circuit de commande puissance Table.5. Contacteur IV.6. Bloc auxiliaire temporisé (ou temporisateur) Les blocs auxiliaires temporisés servent à retarder l'action d'un contacteur (lors de la mise sous tension ou lors de son arrêt). Il contient deux contacts 1NC et 1NO: le premier est normalement ouvert et le second et normalement fermé. Dans ce type de temporisateur, le basculement des contacts est retardé par rapport à la mise sous tension de la bobine. La retombée des contacts est instantanée par rapport à la mise hors tension de la bobine. 14 Images Symbole dans le circuit de commande Table.6. Bloc auxiliaire temporisé Il existe d'autres types de temporisateurs dans ses derniers le basculement des contacts est instantanée par rapport à la mise hors tension de la bobine. Cette définition est valable pour les blocs additifs temporisateur de types LA3-D22 (Télémécanique) qui est mécanique, ne s'applique pas pour le srelais temporisés au repos électronique de type RHR. En effet, l'électronique nécessite une alimentation permanente. Images Symbole dans le circuit de commande Table.7. Autre bloc auxiliaire temporisé IV.7. Bloc de contacts auxiliaires Le bloc de contact auxiliaire est un appareil mécanique de connexion qui s'adapte sur les contacteurs. Il permet d'ajouter de 2 à 4 contacts supplémentaire ou contacteur. Les contacts sont prévus pour être utilisés dans la partie commande des circuits. Ils ont la même désignation et repérage dans les schémas que le contacteur sur lequel ils sont installés (KA, KM...). 15 Images Symbole dans le circuit de commande Table.8. Bloc de contacts auxiliaires Différentes configurations de Contacts auxiliaires en voici quelques exemples: • 4 Contacts NO: 13-14; 23-24; 33-34; 43-44. • 4 Contacts NC: 11-12; 21-22; 31-32; 41-42. • 3 Contacts NO et 1 contact NC: 13-14; 21-22, 33-34; 43-44 • 2 Contacts NO et 2 contacts NC 13-14; 21-22; 31-32; 41-42. 11 21 31 41 13 23 33 43 13 23 31 41 22 32 42 12 14 24 34 44 13 23 33 41 14 24 32 42 24 34 42 14 4 Contacts NO 4 Contacts NC 3 Contacts NO 2 Contacts NO et et 1 contact NC 2 contacts NC Table.9. Différentes configurations de contacts auxiliaires IV.8. Contacteur auxiliaire C'est un relais ayant le même principe de fonctionnement que le contacteur mais ne permettant d'alimenter que des circuits de commande. 16 Il est utilisé pour relayer les capteurs (plus de contacts), permettre de réaliser des commandes plus complexes. On peut lui ajouter des blocs de contacts auxiliaires temporisés ou non. Il est repéré dans les schémas par KA, (KA1, KAA...) aussi bien pour la bobine et les contacts. Images Symbole dans le circuit de commande Table.10. Contacteur auxiliaire IV.9. Les capteurs de fin de course (ou butée de fin de course) Le capteur de fin de course est un capteur qui possède un dispositif mécanique et deux contacts 1NO et 1NC. Il permet de couper ou établir un circuit lorqu'il est actionnée par un mobile. Images Symbole dans le circuit de commande Table.11. Capteur de fin de course IV.10. Fusible Il comporte un fil conducteur grâce à sa fusion.il interrompe le circuit électrique lorsqu'il est soumis à une intensité du courant qui dépasse la valeur maximale supportée par le fil. 17 Images Symbole Table.11. Fusibles Il existe plusieurs types de fusibles: ▪ aM: ce sont des cartouches à usage industriel, pour l'accompagnement moteur, commence à réagir à partir de 4*In (In est le courant prescrit sur le fusible), protège uniquement contre les courts- circuits. Il est souvent utilisé pour les moteurs, les transformateurs... ▪ gG: ce sont des fusibles à usage industriel protège contres les faibles et les fortes surcharges et les courts circuits. Il est utilisé pour l'éclairage, les fours, la ligne d'alimentation... ▪ gF: ce sont des fusibles à usage domestique, il assure la protection contre les surcharges et les courts circuits. IV.11. Lampes de signalisation ou voyants Ils servent à donner une information sur l'état du système. Au repos Actionné Images Sy bole Table.12. Voyants 18 IV.12. Boutons poussoirs Il en existe deux types: Les boutons poussoirs à fermeture et les boutons poussoirs à ouverture. Ils servent à ouvrir ou fermer un circuit électrique. Dès qu'on relâchent ils reviennent dans leur position initiale. Le bouton poussoir est composé de deux parties différentes le corps et la tête. La téte s'emboite dans le corps grâce à un clip. Le corps qui par sa référence indiquera si c'est un bouton poussoir NO ou NC. Fig. Le corps d'un bouton poussoir Bouton poussoir arrêt (Normaly Closed NC) Symbole Bouton poussoir marche (Normaly Open NO) Symbole Table.13. Boutons poussoirs 19 III.CIRCUIT DE PUISSANCE Il comporte l'appareillage nécessaire au fonctionnement des récepteurs de puissance suivant un automatisme bien défini. On trouve: • Une source de puissance (généralement réseau triphasé). • Un appareil d'isolement (sectionneur). • Un appareil de protection (fusible, relais thermique). • Appareil de commande ( les contacts de puissance du contacteur). • Des récepteurs de puissance (moteurs). Organisation d’un départ électrique Un circuit électrique alimente un actionneur qui convertit de l’énergie électrique en une autre forme d’énergie. Exemples : •Moteur qui convertit de l’énergie électrique en énergie mécanique •Bloc de résistances qui dans un four de traitement thermique convertit de l’énergie électrique en énergie thermique Dans le cas du moteur, son circuit terminal remplit les fonctions suivantes : • Sectionnement pour mise hors tension du circuit • Protection du moteur et de son circuit d’alimentation • Commutation (commande) : assurant la marche et l’arrèt du moteur et la sécurité (Arrêt d’urgence...) agissant sur le circuit de commande Cette étude fonctionnelle justifie les appareils suivants : • Le sectionneur porte fusible • Le contacteur • Le relais thermique 20 Fonction sectionnement Il est nécessaire de séparer et d’isoler les différant circuits électriques afin de pouvoir mettre hors tension un des circuits dans un but de maintenance en toute sécurité. Un sectionneur est un appareil de connexion capable d’interrompre qu d’établir un circuit lorsqu’il est parcouru par un courant nul. Un sectionneur se manœuvre toujours à vide, il ne possède ni pouvoir de coupure ni de pouvoir de fermeture. Il est équipé d’un dispositif de condamnation par cadenas de sa commande en position ouverte à des fins d’isolement d’une installation . Fonction Protection Protection contre les courts circuits Les installations et les moteurs peuvent être le siège d’incidents électriques ou mécaniques se traduisant par une élévation rapide et importante du courant absorbé. Au démarrage un moteur asynchrone absorbe 6 à 8 fois son courant nominal, un courant uploads/Industriel/ tp-aghalba-partie-electrique 1 .pdf