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1/2 Direction Générale des Etudes Technologiques, Institut Supérieur des Etudes

1/2 Direction Générale des Etudes Technologiques, Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Kélibia Devoir Surveillé Installation Industrielle Filière : 1ère Année Licence en Génie Electrique – Année universitaire 2012-2013 – Semestre 2 Durée : 1H Nombre de pages : 02 Enseignante : Sghaier Narjess Documents : Non autorisés N.B : Nous vous prions de bien vouloir reporter le numéro d'une question sur votre copie avant d'y répondre. Question de cours: (5pts) 1. Donner le symbole d'un disjoncteur et citer son rôle. 2. Donner le symbole d'un sectionneur et citer son rôle. 3. Donner la différence entre un disjoncteur et un sectionneur 4. Donner le rôle d'une butée de fin de course et son symbole. 5. Donner le symbole d'un contacteur et sa constitution. Exercice 01 : (8pts) I. On veut démarrer un moteur asynchrone triphasé dans deux sens de rotation. Chaque sens est arrêté par une butée de fin de course, respectivement S3 pour le sens1 et la butée S4 pour le sens 2. La protection de ce moteur est effectué à l'aide d'un relais thermique et un sectionneur porte fusible. Avec S0 bouton poussoir arrêt, S1 bouton poussoir marche sens1, S2 bouton poussoir marche sens2. I.1. Réaliser le circuit de commande de ce type de démarrage. I.2. Réaliser le circuit de puissance de ce dernier. II. Dans cette seconde partie nous voulons démarrer ce même moteur dans deux sens de marche avec butées de fin de course et inversion du sens de rotation: On garde la même nomination des boutons poussoirs et des butées. Dans cet partie, lorsqu’une des deux butées de fin de course est actionnée, le sens de rotation est inversé automatiquement. II.1. Réaliser le circuit de commande de ce type de démarrage. II.2. Réaliser le circuit de puissance de ce dernier. Exercice 02 : (7pts) I. On veut réaliser le démarrage directe d'un moteur asynchrone triphasé dans deux sens de rotation. La protection de ce moteur est effectué à l'aide d'un relais thermique et un sectionneur porte fusible. Avec S0 bouton poussoir arrêt, S1 bouton poussoir marche sens1, S2 bouton poussoir marche sens2. I.1. Réaliser le circuit de commande de ce type de démarrage. 2/2 I.2. Réaliser le circuit de puissance de ce dernier. II. Dans cette seconde partie nous voulons démarrer ce même moteur dans deux sens de marche mais cette fois ci de deux endroits avec: S0 bouton poussoir arrêt, S1 et S2 bouton poussoir marche sens1, S3 et S4 bouton poussoir marche sens2. II.1. Réaliser le circuit de commande de ce type de démarrage. II.2. Réaliser le circuit de puissance de ce dernier.  UÉÇ àÜtät|Ä‹ 1/2 Direction Générale des Etudes Technologiques, Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Kélibia EXAMEN Installation Electrique 2 Filière : 1ère Année Licence en Génie Electrique – Année universitaire 2012-2013 – Semestre 2 Durée : 1H30mn Nombre de pages : 02 + 1 document réponse à rendre Enseignante : Sghaier Narjess Documents : Non autorisés N.B : Nous vous prions de bien vouloir reporter le numéro d'une question sur votre copie avant d'y répondre. Question de cours: (3pts) 1. Citez 3 types de démarrage d'un moteur asynchrone. 2. Citez 3 types de freinage d'un moteur asynchrone. 3. Expliquez le principe de la variation de vitesse d'un moteur asynchrone. 4. Expliquez le rôle de l'onduleur lors de la variation de fréquence d'un moteur asynchrone . 5. Citez les 4 régimes de fonctionnement de l'ensemble moteur-variateur. Exercice 01 (5pts): Démarrage étoile-triangle Un moteur asynchrone triphasé 400/690V est alimenté par un réseau triphasé 230/400V. La commande du fonctionnement dans les deux sens de rotation est assurée par les boutons poussoirs S2 (marche dans le sens 1) et S3 (marche dans le sens 2). L'arrêt est assuré par le bouton poussoir S1. • L'action sur le bouton poussoir S2 (ou S3) enclenche le contacteur KM1 (ou KM2) qui s'auto alimente. • L'action sur le bouton poussoir S1 provoque l'arrêt. • Le démarrage s'effectue en étoile-triangle (utiliser un contacteur KM3 pour le couplage étoile), un contacteur KM4 pour le couplage triangle et un relais différé KA1 pour la temporisation). 1. Comment doivent être couplés les enroulements de ce moteur? Justifier votre réponse. 2. Donner le schéma du couplage de la plaque signalétique. 3. Donner le principe du démarrage étoile-triangle pour un moteur asynchrone triphasée. 4. Réaliser le circuit de commande de ce type de démarrage. 5. Réaliser le circuit de puissance de ce type de démarrage. 6. Donner une autre solution pour le circuit de commande. Exercice 02 (7pts): Freinage I. Freinage à manque de courant: 2/2 I.1. Donner le principe du freinage à manque de courant I.2. Réaliser le circuit de commande de ce type de freinage. I.3. Réaliser le circuit de puissance de ce type de freinage. II. Freinage à appel de courant: II.1. Donner le principe du freinage à appel de courant. II.2. Réaliser le circuit de commande de ce type de freinage. II.3. Réaliser le circuit de puissance de ce type de freinage. III. Freinage par injection de courant continu: III.1. Donner le principe du freinage par injection de courant continu III.2. Réaliser le circuit de commande de ce type de freinage. III.3. Réaliser le circuit de puissance de ce type de freinage. III.4. Donner les avantages et les inconvénients de ce type de freinage III.5. Donner l'expression de la tension redressé. III.6. Donner l'expression du courant injecté lors du freinage en fonction du courant nominale In. Exercice 03 (5pts): Variateur de vitesse I.1. Donner l'expression de la vitesse de synchronisme d'un moteur asynchrone en fonction de la fréquence et le nombre de paire de pole. I.2. Pour une fréquence f=50Hz, reproduire le tableau ci dessous sur la feuille d'examen et le compléter: P (nombre de paire de pole) ns [tr/s] ns: (vitesse de synchronisme) ns [tr/min] 1 2 3 4 I.3. Donner l'expression du glissement. II. Ce moteur asynchrone triphasée est alimenté par un variateur de vitesse qui permet de régler le fréquence en maintenant le rapport U/f constant. La commande du fonctionnement du moteur dans un seul sens est donnée par une boite à boutons poussoirs (marche S1et l'arrêt S2). Le circuit de commande est alimenté a travers un transfotmateur 400V/24V. Le moteur ne peut pas fonctionner en permanence que si le variateur est alimenté (en cas de défaut du variateur le moteur s'arréte). Répondre aux questions sur le document réponse 1  UÉÇ àÜtät|Ä‹ Questionnaire d'examen IGEE 408 ELE 4458 Sigle du cours Nom : Signature : Prénom : Matricule : Répondre à toutes les questions en vous basant sur les notes de cours. Directives particulières Documentation Toute Aucune Voir directives particulières Calculatrice Aucune Programmable Non programmable A-343.6 Local 12h00 à 9h30 De Durée 2½heures Date 24 avril Lundi Jour Michel Perrachon Professeur(s) H-06 Tous ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE Sigle et titre du cours Groupe Trimestre x x Ce questionnaire comporte question(s) sur Page(s) La pondération de cet examen est de % Vous devez répondre sur le questionnaire le cahier les deux Important Vous devez remettre le questionnaire oui non X 40 12 X 2 parties ELE 4458/IGEE 408 – Électricité industrielle Examen Final 1 p1/p12 Partie 1 (10 points) Section de M. Tessier Soit le schéma suivant d’une usine : S1 : Puissance de court-circuit triphasée du réseau 25 kV = 50 MVA T1 : 5000 kVA 25-4,16 kV; Z = 10 %; X/R = 30 (résistance négligeable) Z1 : 2500 kVA, FP = 0,80 (inductif) M1 : 2000 hp, FP = 0,85 (inductif) Effficacité = 90% Caractéristiques au démarrage : 5 x In, pendant 5 secondes FP = 30 % C1 : 1500 kvar à 4,16 kV On suppose que les charges sont constantes. On néglige toutes les pertes, les chutes de tension et la partie résistive des impédances. ELE 4458/IGEE 408 – Électricité industrielle Examen Final 2 p2/p12 a) Calculer le facteur de puissance vue par le mesurage à 25 kV. b) Calculer l’impédance de la réactance requise pour faire avec le condensateur C1 un filtre de 5ième harmonique. c) Calculer la fréquence de résonance parallèle du système sans M1 et Z1, vue de la barre 4,16 kV. ELE 4458/IGEE 408 – Électricité industrielle Examen Final 3 p3/p12 Partie 2 (20 points) Section de M. Quevillon 1. Déterminer le calibre minimum de mono conducteur en cuivre de type RW90 pour alimenter une charge triphasée de 350 kVA à 600 V lorsque la température ambiante est de 45oC. Les 3 conducteurs sont en contacts les uns au autres. a. 3/0 AWG b. 300 kcmil Entourer la bonne réponse c. 4/0 AWG d. 250 kcmil e. 500 kcmil 2. Une dérivation réalisée à l'aide d'un câble en cuivre de type RW90 alimente un centre de contrôle de moteur à 600 V triphasé. La capacité totale des moteurs de type à induction est de 300 hp et le plus gros moteur à une capacité de 150 hp. Déterminer le calibre minimum du câble. a. 3/0 AWG b. 4/0 AWG Entourer la bonne réponse c. 300 kcmil d. 350 kcmil e. 400 kcmil 3. Déterminer le calibre minimum du uploads/Industriel/ www-cours-gratuit-com-id-9010-1.pdf