Nom : _________

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Centre de perçage S3 Installations et équipements électriques

S3-2 Schéma électrique d'un équipement de production.

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BAC PRO Électrotechnique, Énergie, Équipements Communicants P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin

A la fin du cours, vous devrez être capable de :

Décoder les schémas, plans et descriptifs concernant l'installation

Proposer une solution technique pour obtenir deux fréquences de rotation en utilisant un

moteur asynchrone triphasé à couplage de pôles (Dalhander) ou à enroulements séparés.

1 PRÉSENTATION

L'équipement étudié se trouve dans un atelier de production de

carters en alliage d'aluminium utilisé dans les moteurs thermiques

de moto de 125 cm3. Il fait parti d'une chaîne d'usinage automatisé

et permet la réalisation du trou pour le bouchon de vidange.

Les pièces à usiner sont acheminées par un convoyeur à chaîne et

sont bridées automatiquement au moment du perçage. Ceci étant

réalisé, un ordre de départ du cycle provoque la mise en rotation

du foret entraîné par le moteur M1. La rotation de ce dernier

déclenche l'avance de l'outil par un moto - réducteur M2 qui

permet d'obtenir 2 vitesses : une rapide pour l'approche et une plus

lente pour la phase d'usinage.

En fin de perçage, le retour se fait en grande vitesse avant de

s'arrêter en position repos.

Plaque signalétique de M1 Plaque signalétique de M2

2 ÉTUDE DU MOTEUR À DEUX VITESSES

2.1 Rappel sur la fréquence de rotation d'un moteur asynchrone

L'arbre du moteur d'un moteur asynchrone tourne à une fréquence proche de la fréquence de

synchronisme. Celle-ci dépend du nombre de paires de pôles et de la fréquence du réseau

d'alimentation.

M 3 ~ 230 V / 400 V ; 50 Hz

1,5 kW ; 470 min-1

M 3 ~ 2 vit.

400 V ; 50 Hz ; 3 kW

Y parallèle : 1440 min-1

série : 720 min-1

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2.2 Moteur à couplage de pôle (Dalhander)

Ce moteur permet suivant le branchement des enroulements d'obtenir un nombre de paires de

pôles ou la moitié de ce nombre. Ainsi la fréquence de rotation peut varier dans un rapport de

deux.

Comme dans un moteur triphasé ordinaire, le moteur à couplage de pôles à 6 bornes de

raccordement, par contre les repères des bornes sont différents "1U", "1V", "1W" pour

l'alimentation en P.V. et "2U", "2V", "2W" pour l'alimentation en G.V. (les bornes "1U",

"1V", "1W" doivent être court-circuitées en G.V.).

D'un point de vu de la protection thermique les deux circuits P.V. et G.V. doivent avoir leur

propre relais thermique car les intensités absorbées ne sont pas les mêmes.

2.3 Schéma fonctionnel

M

3~

Boite à bornes

Couplage triangle série :

Petite Vitesse (P.V.)

1U 1V 1W

2W 2U 2V

L1 L2 L3

1U 1V 1W

2W 2U 2V

L1 L2 L3

Couplage étoile parallèle :

Grande Vitesse (G.V.)

1U 1V 1W

2W 2U 2V

8/4p

6

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2.4 Schéma de puissance du moteur d'avance de la

perceuse

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2.5 Chronogramme de fonctionnement

Act

ion s

ur

le B

.P.

S2 "

dcy

"

Fin

d'a

ppro

che

en

G.V

. dét

ecté

e par

le f

in d

e co

urs

e

"S3"

Fin

de

l'usi

nag

e

en P

.V. dét

ecté

par

le

fin d

e

cours

e "S

4"

Ret

our

à la

posi

tion

init

iale

dét

ecté

e par

le

fin

de

cours

e "S

5"

KM AV

KM AR

KM GV1-2

KM PV

2.6 Équations logiques

KM GV1-2 = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . [S2 + KmAr + (KmGv1 . KmGv2 . /S3 . /S5)] . /KmPv

KM AV = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . [(KmGv1 . KmGv2 . S5) + KmAv] . /S4 . / KmAr

KM PV = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . (S3 + KmPv) . /S4 . /Km Gv1 . /KmGv2

Structure de l'équation logique d'un contacteur :

KM AR =

1

0

1

0

1

0

1

0

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3 CORRIGÉ

3.1 Schéma développé de puissance

Schéma multifilaire Schéma unifilaire

Q1

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

L2 L1 L3

1 3 5

2 4 6 KM AV KM AR

Q1

F1

KM PV

M

3~

1U, 1V, 1W

L1, L2, L3

3

3

3

3

KM GV2

3

3

2U, 2V, 2W

KM GV1

3

KM AV

3

KM AR

3

3

3

3

F2

F1

1 3 5

2 4 6

M

3~

1V

1U 1W

2U 2W

2V

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6 KM PV KM GV2

1 3 5

2 4 6 KM GV1

F2

1 3 5

2 4 6

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3.2 Équations logiques

KM GV1-2 = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . [S2 + KmAr + (KmGv1 . KmGv2 . /S3 . /S5)] . /KmPv

KM AV = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . [(KmGv1 . KmGv2 . S5) + KmAv] . /S4 . / KmAr

KM PV = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . (S3 + Km Pv) . /S4 . /Km Gv1 . /Km Gv2

Structure de l'équation logique d'un contacteur :

KM AR = Q1 . /F3 . /F1 . /F2 . /S1 . (S4 + KmAr) . /S5 . / Km Av

3.3 Schéma de commande

Q1

13

14

F1

S1

S2 KMAR

95

96

1

2

3

4

63

64

F2

95

96

KMGV1

53

54

KMGV2

53

54

1

2

S3

1

2

S5

11

12

KMPV

KMGV1

A1

A2 F3

KMGV2

A1

A2

KMPV

53

54

11

12

KMGV2

KMPV

A1

A2

KMGV1

63

64

63

64

KMGV2

S5

3

4

KMAV

53

54

1

2

S4

11

12

KMAR

KMAV

A1

A2

S4

3

4

KMAR

53

54

1

2

S5

11

12

KMAV

KMAR

A1

A2

11

12

KMGV1

1

2

S4

S3

3

4

F3

KM = sécurités non déclenchées et (ordre de marche ou automaintien) et ordre

d'arrêt non demandé et vérrouillages électriques

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4 MAINTENANCE DU CENTRE DE PERÇAGE

Suite un problème sur un fin de course, le moteur d'avance à grillé. La référence du moteur

n'étant pas disponible le fournisseur nous propose un moteur à enroulements séparés. Ce

moteur deux bobinages distincts pour commander la petite vitesse d'une part et la grande

vitesse d'autre part. La taille du moteur est par conséquent plus importante mais il permet de

choisir des rapports de fréquences de rotation quelconques entre la PV et la GV. D'un point de

vu alimentation, le moteur est branché comme s'il y avait deux moteurs en un, avec bien sûr

un verrouillage obligatoire entre les deux circuits. Ainsi il n'y a plus de contacteur de

couplage pour obtenir la GV.

4.1 Schéma de puissance du moteur d'avance à enroulements séparés

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4.2 Schéma de commande