CHOIX DE MATERIEL ELECTRIQUE

26 novembre 2013

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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)

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/