a/ charges résistives - free
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CHOIX DE MATERIEL ELECTRIQUE
16 décembre 2014
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SOMMAIRE
A/ Charges résistives
A1/ Schéma de puissance unifilaire
A2/ Analyse fonctionnelle du sous-système « chauffage plateau malaxeur »
A3/ Schéma de commande
A4/ Choix des constituants
B/ Charges selfiques
B1/ Schéma de puissance unifilaire
B2/ Analyse fonctionnelle du sous-système « ouverture malaxeur »
B3/ Schéma de commande
B4/ Choix des constituants
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A/ Charges résistives
A1/ Schéma de puissance unifilaire
On se propose d’étudier le sous-système chauffage plateau malaxeur (charge résistive).
L’objectif étant de faire le descriptif des différents constituants de l’armoire Habilis dans lesquels le
flux d’énergie électrique circule de la source (alimentation 230v) vers l’actionneur : la résistance
triphasée. (Voir folios 003 et 004 de l’annexe 1).
Représentez le schéma de puissance unifilaire complet du sous-système « chauffage ».
Donnez la désignation, la fonction des constituants. [corrigé]
Symbole Désignation Fonction
Réseau 3x400v+N+T Alimente l’installation en
énergie électrique
Résistance chauffante : 230V/3kW
Convertie l’énergie électrique en énergie thermique
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A2/ Analyse fonctionnelle du sous-système « chauffage plateau malaxeur »
(Voir folio de commande 007)
La « modulation » de l’énergie pour réaliser ce chauffage s’effectue grâce au contacteur KM3.
Cet appareil est commandé soit par un automate (module A.P.I.: TSX/J2.8-9 ) soit avec « l’assistance
» d’un thermostat (TH1/B4.1-2).
Le contacteur doit donc pouvoir supporter des cycles de manœuvres (ouverture/fermeture)
relativement important, d’où la nécessité de la choisir avec une « catégorie » bien adaptée !
a/ Catégorie d’emploi d’un contacteur (IEC 947-4)
Les catégories d'emploi normalisées fixent les valeurs de courant que le contacteur doit établir ou
couper.
Elles dépendent :
- de la nature du récepteur contrôlé : moteur à cage ou à bagues, résistances,
- des conditions dans lesquelles s'effectuent les fermetures et ouvertures : moteur lancé ou calé
(bloqué) ou en cours de démarrage, inversion de sens de marche, freinage en contre-courant.
b/ Catégorie AC-1
Elle s'applique à tous les appareils d'utilisation à courant alternatif (récepteurs), dont le facteur de
puissance est au moins égal 0.95 (cos fi supérieur ou égal à 0.95) Exemple d'utilisation : charge
résistive, chauffage, distribution.
Rappel de la formule d’une puissance (pour les charges résistives alimentées sous tension alternative)
Monophasé : P1 = U * I
Triphasé : P3 = √(3) * U * I
c/ Catégorie AC-3
Elle concerne les moteurs à cage dont la coupure s'effectue moteur lancé. Exemple
d'utilisation : tous moteurs à cage courants, ascenseurs, escaliers roulants, bandes
transporteuses, élévateurs à godets, compresseurs, pompes, malaxeurs, climatiseurs, etc...
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A3/ Schéma de commande
Comme pour le circuit unifilaire (de puissance) précédent, en vous référant au
dossier technique du système (folios 003, 006 et 007), identifiez les différents constituants
qui permettent de commander la fonction « DISTRIBUER » du sous-système chauffage du
malaxeur et complétez le tableau ci-dessous.(Symbole multifilaire). [corrigé]
Repère Désignation Fonction Référence Symbole
Q0
Q4
T1
Q5
Q1
KM3
Interrupteur- Sectionneur 80A Disjoncteur magnétothermique (2A - courbe D) Transformateur 230v/24v, 40kVA Disjoncteur magnétothermique (6A - courbe C)
Mettre en/hors énergie et isoler Protéger le transformateur Réduire la tension Protéger le circuit de commande
VCF4
FONCTION ALIMENTER
FONCTION DISTRIBUER
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A4/ Choix des constituants
La meilleur façon de ne pas se tromper dans le choix d’un constituant est de connaître ses
caractéristiques (électrique, mécanique, thermique, …). En vous aidant de la nomenclature de
l’armoire Habilis et du guide choix du site de ressources « GENIE ELECTRIQUE », compléter le tableau
des constituants suivant :
a/ Sectionneur porte-fusible (Q3)
Courant nominal In (A) Tension d’emploi Ue (V) Nombre de contact de pré-coupure Type de raccordement Type de commande
b/ Fusible (Q3)
Forme Classe (Type) Taille Pouvoir de coupure Pdc (kA) Calibre In (A) Tension d’emploi (V) Système déclencheur
Doc. fusibles
c/Contacteur(KM3)
Tension d’emploi Ue (V) Courant d’emploi Ie (A) Catégorie d’emploi Nombre de cycle de manœuvre/heure Facteur de marche Endurance Tension bobine de commande Ub (V) Fréquence bobine de commande f (Hz)
d/ Disjoncteur (Q1)
Nombre de pôle de coupure Tension d’emploi Ue (V) Courant nominal In (A) Courbe de déclenchement Pouvoir de coupure PdC (kA) Courant de réglage thermique IrTH Courant de réglage magnétique IrMAG Contrainte thermique Cth
Site de ressources « GENIE ELECTRIQUE » : https://sites.google.com/site/hkesraoui/
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B/ Charge selfique
B1/ Schéma de puissance unifilaire
On se propose d’étudier le sous-système ouverture couvercle malaxeur (charge selfique).
L’objectif étant de faire le descriptif des différents constituants de l’armoire Habilis dans lesquels le
flux d’énergie électrique circule de la source (alimentation 230v) vers l’actionneur : le moteur
triphasé M2. (Voir folio 004 de l’annexe 1).
Représentez le schéma de puissance unifilaire complet du sous-système « ouverture
couvercle ». Donnez la désignation, la fonction des constituants.
Symbole Désignation Fonction
Réseau 3x400v+N+T Source d’alimentation en
énergie électrique
Q0
Q1
M2
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B2/ Analyse fonctionnelle du sous-système « ouverture-fermeture couvercle »
La « modulation » de l’énergie pour alimenter ce moteur s’effectue grâce aux contacteurs
KM21/KM22 (Voir folio 006).
Cet appareil est commandé soit depuis le pupitre de « l’opérateur » du système(S31), soit depuis
celui de la maintenance de la partie opérative(S32).
Le contacteur doit donc pouvoir supporter des cycles de manœuvres (ouverture/fermeture) pour un
durée de vie « acceptable » définie au préalable (par exemple minimum 7 ans), d’où la nécessité de la
choisir avec une « catégorie » bien adapté !
a/ Catégorie d’emploi d’un contacteur (IEC 947-4)
Les catégories d'emploi normalisées fixent les valeurs de courant que le contacteur doit établir ou
couper.
Elles dépendent :
- de la nature du récepteur contrôlé : moteur à cage ou à bagues, résistances,
- des conditions dans lesquelles s'effectuent les fermetures et ouvertures : moteur lancé ou calé
(bloqué) ou en cours de démarrage, inversion de sens de marche, freinage en contre-courant.
b/ Catégorie AC-1
Elle s'applique à tous les appareils d'utilisation à courant alternatif (récepteurs), dont le facteur de
puissance est au moins égal 0.95 (cos fi supérieur ou égal à 0.95) Exemple d'utilisation : charge
résistive, chauffage, distribution.
c/ Catégorie AC-3
Elle concerne les moteurs à cage dont la coupure s'effectue moteur lancé. Exemple
d'utilisation : tous moteurs à cage courants, ascenseurs, escaliers roulants, bandes
transporteuses, élévateurs à godets, compresseurs, pompes, malaxeurs, climatiseurs, etc...
Rappel de la formule d’une puissance pour les charges selfiques alimentées sous tension alternative
Monophasé : P1 = U * I*cos(Φ)
Triphasé : P3 = √(3) * U * I*cos(Φ)
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3/ Schéma de commande
(Voir folios 003 et 006)
Comme pour le circuit unifilaire (de puissance) précédent, en vous référant au
dossier technique du système, identifiez les différents constituants qui permettent de
commander la fonction « DISTRIBUER » du sous-système ouverture du malaxeur et
complétez le tableau ci-dessous.(Symbole multifilaire)
Repère Désignation Fonction Référence Symbole
FONCTION ALIMENTER
FONCTION DISTRIBUER
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4/ Choix des constituants
La meilleur façon de ne pas se tromper dans le choix d’un constituant est de connaître ses
caractéristiques (électrique, mécanique, thermique, …). En vous aidant de la nomenclature de
l’armoire Habilis et du guide choix du site de ressources « GENIE ELECTRIQUE », compléter le tableau
des constituants suivant :
a/ Fusible (Q2)
Forme Classe (Type) Taille Pouvoir de coupure Pdc (kA) Calibre In (A) Tension d’emploi (V) Système déclencheur
b/Contacteur (KM21-KM22)
Tension d’emploi Ue (V) Courant d’emploi Ie (A) Catégorie d’emploi Nombre de cycle de manœuvre/heure Facteur de marche Endurance Tension bobine de commande Ub (V) Fréquence bobine de commande f (Hz)
c/ Relais thermique (F2)
Nombre de pôle de coupure Tension d’emploi Ue (V) Courant nominal In (A) Courbe de déclenchement Pouvoir de coupure PdC (kA) Courant de réglage thermique IrTH Courant de réglage magnétique IrMAG Contrainte thermique Cth
Site de ressources « GENIE ELECTRIQUE » : https://sites.google.com/site/hkesraoui/