BTS ÉLECTROTECHNIQUE SUJET ZERO Épreuve E.4 – Conception, étude préliminaire
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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE
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ÉPREUVE E.4
Conception - étude préliminaire
Durée : 4 heures – Coefficient : 5 --------------------
SUJET ZERO
Le sujet comporte 11 pages numérotées de 1/11 à 11/11.
Les documents réponses (4 pages) sont à remettre avec la copie.
Le dossier technique comporte 10 pages
Le dossier ressources comporte 12 pages
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Il sera tenu compte de la qualité de la rédaction, en particulier pour les
réponses aux questions ne nécessitant pas de calcul.
Les notations du texte seront scrupuleusement respectées.
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PRÉSENTATION GÉNÉRALE
Initialement spécialisée dans la fabrication de glaces et d’une boisson chocolatée, la
société Boncolac diversifie ses productions avec des activités boulangères, pâtissières et
de traiteur surgelées.
Boncolac décide de regrouper deux sites de production en un seul situé à Agen et
dénommé "Usine Cocagne". Il aura une capacité de production de 2 500 tonnes par an de
spécialités apéritives sur pain de mie surgelées.
Le nouveau site permettra d’augmenter les capacités de fabrication de mini-toasts et de
pains surprises, tout en réduisant la consommation énergétique.
À partir de matières premières, l'usine Cocagne permet d'élaborer les produits finis
conditionnés et surgelés à -18 °C. Le site est composé de deux zones principales
dénommées "Atelier boulangerie" (obtention des différents pains servant de base aux
produits finis) et "Atelier traiteur" (préparation, dépose des ingrédients, découpe,
conditionnement).
Premier enjeu étudié : Concevoir une installation qui devra intégrer des solutions
permettant de faire des économies d'énergie.
La construction du bâtiment impose deux zones avec une partie chaude (atelier
boulangerie) et une partie froide (atelier traiteur). Pour l’alimentation en énergie électrique
et la distribution sur le site, la société Boncolac a fait rédiger l’appel d’offres « Lot n°20 :
électricité courants forts ». Il inclut l’ensemble des prestations liées aux installations HTA et
BT du site à l’exclusion de l’éclairage.
ENEDIS (ex ERDF) alimentera le site à partir d’une boucle HTA de 20 kV passant au nord
du site. Le poste de distribution sera dimensionné pour une puissance minimum de
4 000 kVA. Plusieurs variantes pour le poste HT/BT sont proposées dans l’appel d’offre
avec des transformateurs de différentes puissances (2 000 ou 1 250 kVA).
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Deuxième enjeu étudié : Concevoir un procédé de fabrication flexible, maintenable
aisément et intégrant un haut niveau d'automatisation.
Le procédé global de fabrication devra être flexible pour s'adapter le plus rapidement
possible aux changements de produits. La ligne de fabrication canapés est modulaire de
façon à s'adapter au produit fini demandé. Dans tous les cas, les étapes suivantes sont
réalisées : dépose des tranches de pain sur un plateau, dosage des produits sur les
tranches de pain, dépose des ingrédients complémentaires, surgélation rapide, découpe
selon les formes et conditionnement. De nombreux convoyeurs sont implantés nécessitant
environ 80 moteurs. L’ensemble sera géré par un seul automate.
Objectifs de l’étude préliminaire
Le sujet a pour objectif de conduire une étude de conception préliminaire en relation avec
les deux enjeux énoncés précédemment selon le plan présenté ci-dessous.
Concevoir une
installation qui devra
intégrer des solutions
permettant de faire des
économies d'énergie.
Concevoir un procédé
de fabrication flexible,
maintenable aisément et
intégrant un haut niveau
d'automatisation
La partie A a pour objectif de valider la
variante 1 du poste HT/BT retenues
dans l’appel d’offres.
La partie B a pour objectif de proposer
un dispositif de compensation de
l’énergie réactive.
La partie C a pour objectif de valider
une gamme de moto-variateurs
présélectionnée et les paramètres de la
phase d’accélération voulus par le client.
La partie D a pour objectif de réaliser
partiellement l’avant-projet du système
de convoyage des mini-toasts pour la
zone de tartinage de la ligne de
fabrication canapés.
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PARTIE A : ALIMENTATION DU SITE POUR UNE CAPACITE DE PRODUCTION
NOMINALE
L’étude porte sur la conception préliminaire de la variante 1 du poste HT/BT (voir figure 1)
qui alimente le site de production. À la livraison du site, un seul transformateur T1 est
proposé avec une puissance apparente nominale de 2 000 kVA.
Figure 1 : Schéma d’alimentation HT/BT du site
Documents :
• DTEC1 : Extrait de l’appel d’offres « lot n°20 – « Électricité courant fort »
• DRES1 : Transformateurs HTA/BT
Détermination des puissances mises en jeu
La partie DISTRIBUTION SUR LE SITE du document DTEC1 donne le synoptique du
TGBT1 et les définitions des grandeurs et des notations utilisées.
A.1. Calculer pour le TGBT1, la puissance active totale consommée par les
ateliers « Traiteur » et « Boulangerie », en tenant compte des coefficients
d’utilisation Ku et de simultanéité Ks des deux ateliers et du TGBT1.
A.2. La valeur du facteur de puissance de 0,93 est imposée par le cahier des
charges au niveau de chaque TGBT. Calculer alors la puissance apparente
totale mise en jeu au niveau du TGBT1.
On admettra pour la suite que les puissances apparentes des deux TGBT sont les
suivantes : TGBT1 : 1 100 kVA et TGBT2 : 700 kVA
A.3. Conclure sur le dimensionnement en puissance du transformateur proposé
dans la variante 1.
Frontière de
l’étude
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Détermination du pouvoir de coupure des disjoncteurs
Il est nécessaire de connaître le courant de court-circuit au secondaire I2cc sous tension
nominale afin de déterminer le pouvoir de coupure des disjoncteurs D1 et D2.
L’alimentation du site est réalisée en HTA en coupure d’artère sous U1n = 20 kV et la
distribution BT est en U2n = 400 V.
A.4. Relever à l’aide du tableau des caractéristiques des transformateurs HTA/BT
(document ressource DRES1) et des données du sujet, les valeurs efficaces
des tensions entre phases au primaire U1 et au secondaire à vide U2v.
A.5. Déterminer par le calcul la valeur efficace nominale des courants au primaire
I1n et au secondaire I2n. Commenter la valeur calculée pour I2n par rapport
aux caractéristiques données par le constructeur.
Le modèle monophasé du transformateur est donné figure 2, où les éléments Rs et Xs
modélisent les imperfections du transformateur ; m est le rapport de transformation.
Figure 2 : modèle monophasé du transformateur HTA/BT
A.6. Rappeler la définition de m et calculer sa valeur, si la valeur efficace des
tensions secondaires à vide vaut 410 V entre phases.
La tension de court-circuit du transformateur U1cc : le paramètre Ucc (%) indiqué par le
constructeur est le pourcentage de la tension primaire nominale permettant de déterminer
la tension primaire réduite U1cc à appliquer lors d’un essai en court-circuit pour obtenir I2cc
égal à I2nom.
A.7. Proposer un protocole expérimental détaillé permettant de réaliser l’essai en
court-circuit d’un transformateur et de mesurer U1cc, en précisant le matériel
nécessaire, le montage réalisé, les étapes de la mesure.
A.8. A partir de la valeur de Ucc(%) relevée dans le tableau (document ressource
DRES1), calculer la tension composée U1cc puis la tension simple V1cc.
A.9. Représenter sur la copie le modèle monophasé équivalent du secondaire lors
du court-circuit. Donner la relation entre m, V1cc, Zs et I2cc.
Ce modèle permet de calculer la valeur de l’impédance Zs qui est égale à 5,04 m.
A.10. En déduire le courant de court-circuit au secondaire I2cc lorsque le primaire
est alimenté sous la tension nominale V1n = 11 500 V.
A.11. Conclure sur la prise en compte de la valeur de ce de courant de court-circuit
pour le choix du disjoncteur.
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PARTIE B : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE
L’étude porte sur la conception préliminaire d’un équipement de compensation de l’énergie
réactive du TGBT1 qui satisfasse aux exigences de l’appel d’offres lot n°20 : « Electricité
courant fort », voir DTEC1.
Données :
• les puissances mises en jeu au niveau du TGBT1 sont : PTGBT1 = 1020 kW et
QTGBT1 = 730 kvar ;
• le courant de court-circuit triphasé présumé au niveau du TGBT1 est
Ik3 TGBT1 = 28,4 kA ;
• pour estimer le niveau de pollution du réseau on considère que la proportion
d’entraînement à vitesse variable est la suivante :
Atelier traiteur Atelier boulangerie
PMV(1) / PM
(2) 20% 30%
(1) PMV : Puissance totale des motorisations à vitesse variable.
(2) PM : Puissance totale des motorisations (vitesses fixe et variable).
Documents :
• DTEC1 : extrait de l’appel d’offres lot n°20 – « Electricité courant fort » ;
• DRES2 : compensation d’énergie réactive ;
• DRES3 : panorama de l’offre disjoncteur.
Dimensionnement de l’équipement de compensation
B.1. Calculer la puissance réactive fournie par la batterie de condensateurs à
implanter.
B.2. Préciser alors en vous justifiant, le type de compensation, fixe ou
automatique, à installer.
B.3. Afin de pouvoir choisir le type d’équipement de compensation, estimer le
niveau de pollution du réseau (non pollué, peu pollué, pollué).
Dimensionnement du disjoncteur protégeant l’équipement de compensation
On admet que la puissance réactive fournie par de la batterie de condensateurs est de
400 kvar.
B.4. Calculer le courant maximal admissible par la batterie de condensateurs dans
le pire des cas.
B.5. En déduire la gamme et la valeur de courant assigné à retenir pour le
disjoncteur qui protégera le circuit de puissance de la batterie de
condensateurs.
B.6. Préciser alors en vous justifiant, la valeur du courant de coupure ultime à
retenir pour ce disjoncteur dans la gamme choisie.
Proposition d’une solution
On admet qu’une compensation automatique a été retenue et que la batterie possède 4
gradins de condensateurs identiques.
B.7. Compléter le synoptique du document réponse DREP1.
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PARTIE C : CHOIX D’UNE GAMME DE MOTO-VARIATEURS
Un des principes utilisés pour optimiser les opérations de maintenance est de mettre en
place un parc machine le plus uniforme possible, de manière à avoir les pièces détachées
en stock pour chaque application. Sur la ligne canapé, il y a environ 80 moteurs de pilotage
des différents mouvements. En fonction de la vitesse et du réducteur, de la dynamique
recherchée (phase d’accélération), le client souhaite mettre en œuvre seulement 4 types
de moto-variateurs sélectionnés dans la gamme SEW DRC ou SEW Movigear.
La pré-étude doit permettre de valider cette gamme de moto-variateurs et les paramètres
de la phase d’accélération voulus par le client. Les calculs sont menés sur un convoyeur de
transfert dont la modélisation en trois dimensions est donnée dans la partie convoyeur de
transfert du document technique DTEC3.
Étude du régime permanent
Le convoyeur est prévu pour fonctionner en régime permanent. Le moment du couple
résistant effectif en sortie de réducteur de l’ensemble du système à entraîner est
constant et estimé à Meff = 200 N·m.
En régime permanent, la cadence doit être de 360 plateaux par heure. Chaque plateau a
une longueur L1 de 500 mm et l’espacement L2 entre deux plateaux est de 367 mm. Les
courroies sont entrainées par des poulies de diamètre 𝐷 = 200 mm.
Figure 3 – Plan de coupe du
convoyeur – poulie
d’entrainement
Figure 4 – Représentation 3D des plateaux sur un convoyeur
C.1. À partir de la cadence souhaitée et des dimensions des plateaux, montrer
que la vitesse V de déplacement du convoyeur pendant le régime permanent
est égale à 5,2 m.min-1.
C.2. Déterminer la vitesse angulaire 𝛺 des poulies d’entraînement en sortie du
réducteur, pour le régime permanent. En déduire la vitesse de rotation na en
tour.min-1.
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C.3. Expliquer pourquoi en régime permanent le moment du couple fourni par le
moto-réducteur vaut Ma = 200 N.m.
Étude de la phase de démarrage
Le client souhaite une caractéristique de vitesse de rotation identique à celle donnée figure 5, en paramétrant le temps de démarrage à 𝑡1 = 0,50 𝑠.
On précise que la vitesse pendant la phase de déplacement constant vaut = 0,87 rad.s-1.
Le moment d’inertie total de l’ensemble du système ramené sur l’arbre du réducteur à entraîner vaut J = 160 kg.m2.
Figure 5 – Extrait de la documentation SEW : Caractéristique de la vitesse de rotation n(t) et du couple M(t)
C.4. Calculer l’accélération angulaire 𝒅𝜴
𝒅𝒕 lors de la phase de démarrage si le temps
d’accélération est réglé à 𝑡1 = 0,50 𝑠.
C.5. En appliquant la relation fondamentale de la dynamique pour un solide en
rotation, on trouve : 𝑀𝑚𝑎𝑥 = 𝐽𝑑𝛺
𝑑𝑡+ 𝑀𝑒𝑓𝑓 , monter que le moment du couple
𝑀𝑚𝑎𝑥 nécessaire pour assurer le démarrage vaut environ 480 N.m.
Ma Mmax
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La partie Sélection de l’unité d’entraînement MOVIGEAR (extrait) du document
ressource DRES4 explique le choix d’une unité d’entraînement selon des critères de
couple.
Les tableaux donnés dans la partie Moteurs disponibles du document ressource DRES4
présentent la gamme des moto-variateurs proposée par le client.
C.6. Relever dans ces tableaux le couple de démarrage possible maximum Mapk.
Conclure si les paramètres souhaités par le client sont compatibles ou pas
avec la gamme de moto-variateurs proposée.
C.7. En analysant les grandeurs influentes sur 𝑀𝑚𝑎𝑥 , proposer une solution qui
permettrait d’utiliser l’un de ces moteurs.
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PARTIE D : CONVOYEURS DE LA ZONE DE TARTINAGE
L’atelier traiteur doit être équipé d’une ligne de fabrication de mini-toasts qui devra être
modulaire de façon à s'adapter au produit fini demandé. Dans la zone tartinage, du pain et
de la garniture sont déposés sur les plateaux vides.
L’étude porte sur l’avant-projet du système de convoyage des mini-toasts pour la zone de
tartinage. Elle permettra d’inventorier et d’analyser les besoins exprimés par le cahier des
charges. Elle ne concerne que les convoyeurs C4, C5 et C6, voir DTEC 2.
Données :
• le schéma ci-dessous explicite la description de l’organisation souhaitée pour la
zone de tartinage décrite dans le cahier des charges ;
• les postes de travail seront répartis sur toute la longueur du convoyeur ;
• chaque poste de travail sera espacé du suivant par un plateau ;
• les unités d’entraînement retenues seront pilotées par un contrôleur MOVIFIT
FDC.
Documents :
• DTEC3 : matériel de convoyage ;
• DTEC4 : solution retenue pour les convoyeurs C4 à C6 ;
• DRES4 : unités d’entraînements mécatroniques MOVIGEAR ;
• DRES5 : contrôleur MOVIFIT FDC.
ZONE DE
TARTINAGE
Plateau vide Pain Garniture
Sens de déplacement
Légende :
Plateau
Zone de stockage
C4 C5 C6
R7 D3
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Organisation du convoyeur C4
D.1. Représenter sur la vue de dessus du document réponse DREP2, en
respectant la légende proposée, l’emplacement des postes de travail présent
le long du convoyeur C4.
D.2. En déduire la longueur du convoyeur C4 et la reporter sur le document
réponse DREP2.
Architecture de commande des convoyeurs C4 à C6
Chaîne de puissance
D.3. Justifier le fait qu’il n’est pas nécessaire d’ajouter des variateurs en amont
des unités d’entraînement retenues.
D.4. Dessiner, sur le document réponse DREP3, les flux de puissance depuis la
source jusqu’aux unités d’entraînement en respectant la légende proposée.
D.5. Donner en vous justifiant, les valeurs des courants à prendre en compte pour
choisir les calibres (ou courants assignés) des disjoncteurs.
Chaîne d’informations
D.6. Dessiner, sur le document réponse DREP3, les flux d’informations
échangées entre le contrôleur MOVIFIT et les unités d’entraînement
MOVIGEAR en respectant la légende proposée.
D.7. Donner en vous justifiant, le débit binaire des informations échangées en
tenant compte des distances existant entre le contrôleur et les unités
MOVIGEAR DSC.
Calcul des coûts
Données complémentaires :
• unité MOVIGEAR :
o implantation et raccordement : 50 min / unité ;
o mise en service : 20 min / unité ;
• contrôleur MOVIFIT FDC :
o les unités MOVIGEAR seront pilotées par un contrôleur MOVIFIT FDC ;
o implantation et raccordement : 2 h / unité ;
o mise en service : 30 min / unité ;
• pose des câbles : 2h20 ;
• taux horaire hors taxe (HT) :
o Mise en service : 60€ / h HT ;
o Implantation et raccordement 40 € / h ;
• TVA : 20 % ;
D.8. Calculer le coût total TTC, toutes taxes comprises, de la main d’œuvre
nécessaire à l’installation et à la mise en service de la solution retenue.
Dossier Réponses
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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE
SUJET 0
ÉPREUVE E4
USINE COCAGNE
DOSSIER RÉPONSES
Ce dossier est à rendre agrafé avec une copie
Il contient les documents réponse à compléter, pour lesquels les repères sont les mêmes que les questions correspondantes au dossier présentation-questionnement.
DREP 1. Document réponse relatif à la question B7 ............................. 2
DREP 2. Document réponse relatif aux questions D1 à D3 ................... 3
DREP 3. Document réponse relatif aux questions D5 et D7. ................. 4
Dossier Réponses
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DREP 1. Document réponse relatif à la question B7
Les composants du dispositif de compensation d’énergie réactive à ajouter sur le synoptique sont donnés dans le tableau ci-dessous.
Repère Composant
C Gradin de condensateurs
KM Contacteur
F Fusible
R Régulateur varmétrique
TC Transformateur de courant
TGBT1
TD
n°5
3x400V
TD : Tableau de distribution
TD
n°6
TD
n°1
1
TD
n°4
.2
TD
n°4
.1
TD
n°1
2
TD
n°1
3
TD
n°3
Q1
Q1 : Disjoncteur étudié aux questions B5 et B6
Dossier Réponses
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DREP 2. Document réponse relatif aux questions D1 à D3
VUE DE FACE 1
3
4
5
1 2
2
4 5
VUE DE DESSUS
REP Description
1 Convoyeur C4
2 Cordes
3 Chemin de câbles
4 Groupe moto-variateur
5 Descenseur D3
Butée d’isolement /d’arrêt
Poste de dépose pain P
Poste de dosage garniture
G
Poste de beurrage B
LEGENDE
Capteur présence plateau
Poste de tranchage T
Dossier Réponses
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DREP 3. Document réponse relatif aux questions D5 et D7.
Flux d’énergie MOVEAGEAR SNI
LEGENDE :
Flux d’énergie MOVEAGEAR DSC Flux d’information MOVEAGEAR DSC
Flux d’information MOVEAGEAR SNI
Contrôleur MOVIFIT FDC
MW 1020
MW 1030
MW 1043
MW 1051
MW 1041
MW 1042
Triphasé 400V
Monophasé 230V
Sources – (1) valeur à préciser si autre
(1)
....…… Triphasé
400V Monophasé
230V
(1)
....……
Disjoncteur Filtre anti-
harmonique Disjoncteur
Dossier technique
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ÉLECTROTECHNIQUE
SUJET 0
ÉPREUVE E4
USINE COCAGNE
DOSSIER TECHNIQUE
DTEC 1 : Extrait de l’appel d’offres « lot n° 20 : Electricité courant fort » (4 pages) ........................ 2
DTEC 2 : Extraits du cahier des charges fonctionnel de la ligne de tartinage (2 pages) .......... 6
DTEC 3 : Matériel de convoyage (2 pages) ................................................................................ 8
DTEC 4 : Solution retenue pour les convoyeurs C4 à C6 ......................................................... 10
Dossier technique
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DTEC 1 : Extrait de l’appel d’offres « lot n° 20 : Electricité courant fort » (4 pages)
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Dossier technique
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Dossier technique
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DTEC1 – Page 3/4
Notations et définitions utilisées
Le synoptique des armoires TGBT1 et TGBT2 est donné page suivante, pour lequel :
• Les puissances actives données sont les puissances électriques consommées par chaque équipement
• Le « Four Ouest » et les « Epingles » sont des charges résistives
• Facteur d’utilisation maximal Ku : Le régime de fonctionnement normal d'un récepteur peut être tel que sa puissance utilisée soit inférieure à sa puissance nominale installée, d'où la notion de facteur d'utilisation. Le facteur d'utilisation s'applique individuellement à chaque récepteur.
𝑃𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑠é𝑒 = 𝐾𝑢 ∙ 𝑃𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙𝑒
• Facteur de simultanéité Ks : Par expérience, nous savons que dans la pratique, toutes les charges d'une installation donnée ne fonctionnement jamais simultanément. Ce facteur est défini comme suit dans la CEI 60050 - Vocabulaire Electrotechnique International :
« Facteur de simultanéité : rapport, exprimé en valeur numérique ou en %, de la
puissance maximale appelée par un ensemble de clients ou un groupe d'appareils
électriques, au cours d'une période déterminée, à la somme des puissances
maximales individuelles appelées pendant la même période. Conformément à
cette définition, la valeur est toujours ≤ 1 et peut être exprimée en pourcentage »
𝐾𝑠 =𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑑′𝑢𝑛 𝑒𝑛𝑠𝑒𝑚𝑏𝑙𝑒 𝑑′𝑎𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑖𝑙𝑠
𝑆𝑜𝑚𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐ℎ𝑎𝑞𝑢𝑒 𝑎𝑝𝑝𝑎𝑟𝑒𝑖𝑙
• AD : armoire divisionnaire.
Dossier technique
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Synoptique des TGBT1 et TGBT2
Batterie de condensateurs
Le site sera équipé de batteries de condensateurs à gradins permettant de maitriser le
facteur de puissance en garantissant un facteur de puissance de 0,93 au niveau de
chaque TGBT.
Dossier technique
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DTEC 2 : Extraits du cahier des charges fonctionnel de la ligne de tartinage (2 pages)
DTEC2 – Page 1/2
I. DEFINITION DU BESOIN
Plateau de convoyage : plateau servant de support aux produits
• Les plateaux seront convoyés automatiquement entre chaque poste tout au long de la
ligne. La cadence instantanée devra être de 360 plateaux/heure.
• Dimensions approximatives : 500x400mm.
• Matériau : inox (type à définir)
• Poids : 7 kg (plateau + produits)
Produits à traiter
Périmètre du projet :
• Intégralité du convoyage et de l’automatisme de la ligne de tartinage
• Dans la mesure du possible il faudra utiliser des convoyeurs polycordes.
• Tous les convoyeurs de la ligne seront montés sur variateur de vitesse électronique.
Objectif du projet :
• Le fournisseur nous proposera l’ensemble des solutions techniques répondant aux
fonctionnalités suivantes :
Fonctions possibles Localisations
Dépose tranche de pain Convoyeur C4
Beurrage automatique Convoyeur C4
Tranchage dépose jambon automatique Convoyeur C4
Tartinage manuel Convoyeur C5
Dosage rosace automatique Convoyeur C6
• Organigramme de principe de la ligne de tartinage
Doseuse rosace
Balance
Doseuse garniture
Beurreuse
Trancheuse jambon
Dépose pain Armoire électrique
D : Descenseur
R : Renvoi d’angle
D3 R7 C4 C5 C6
Dossier technique
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DTEC2 – Page 2/2
Descendeur D3
• Descente des plateaux depuis un
convoyeur aérien pour mise à
disposition sur le convoyeur C4.
Convoyeur C4 :
• Fonctionnement en continu
• 2 emplacements pour
intégrer des machines
amovibles pour :
o Soit un système de
beurrage en continu.
o Soit système de
tranchage/dépose
automatique de
jambon en continu.
Convoyeur C5
• Poste de tartinage manuel avec mise
en place manuelle d’un pochoir à
l’arrêt. Ce poste est prévu pour 2
personnes.
Convoyeur C6
• Ce convoyeur intégrera deux
doseuses
• Il arrêtera les plateaux durant toute la
durée du cycle de dosage.
Renvoi d’angle R7
• Accessibilité produit maximum (= pas
de cartérisation).
• Renvoi à 90°
II. FONCTIONNEMENT DU CONVOYEUR C4
Dépose tranche de pain sur les plateaux – Localisation C4
• Longueur de ligne : 1500 mm
• Sens d’avance : largeur plateau 400 mm
• Les plateaux arrivent en automatique au poste de dépose tranches de pain.
• L’opération de dépose tranche se fera à l’arrêt grâce à un système de blocage du
plateau.
Beurreuse – Localisation C4
• Longueur de ligne : 2000 mm
• Sens d’avance : largeur plateau 400 mm
• Les plateaux passent en continu sous le module de beurrage
• La vitesse d’avancée des plateaux devra être constante
• Les plateaux sont détectés par la beurreuse (début)
• Le dosage est effectué en continu de manière à répartir le beurre de façon
homogène.
Tranchage & dépose jambon – Localisation C4
• Longueur de ligne : 2000 mm
• Sens d’avance : largeur plateau 400 mm
• Les plateaux passent en continu sous le module de tranchage & dépose.
• Les plateaux sont détectés par le trancheur (début).
• La dépose est effectuée en continu.
Dossier technique
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DTEC 3 : Matériel de convoyage (2 pages)
DTEC3 – Page 1/2
Convoyeur de transfert
Modélisation 3D d’un convoyeur de transfert
Unité d’entraînement
• L’unité d’entraînement entraîne en rotation les poulies extérieures
(diamètre = 200mm) afin de déplacer les plateaux situés en amont de lui.
• Les poulies intérieures font parties du convoyeur suivant, elles sont entraînées en
rotation par le groupe moto-variateur suivant situé en aval.
Unité
d’entraînement
Dossier technique
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DTEC3 – Page 2/2
Butée d’isolement, d’arrêt
La butée permet l’arrêt du plateau « à la volée » et sans arrêt du convoyeur. Cette opération se fait en 2 étapes :
• Centrage latéral du plateau grâce à 2 palettes latérales agissant sur les côtés du plateau
• Relevage au-dessus des polycordes rouges et centrage avant/arrière assuré simultanément par 4 cames blanches agissant sur les plis inférieurs du plateau.
Un capteur de présence du plateau sur la butée permet de déclencher automatiquement
l’isolement de celui-ci.
Butée Capteur
Corde Came
Dossier technique
BTS ÉLECTROTECHNIQUE SUJET ZERO Épreuve E.4 – Conception, étude préliminaire
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DTEC 4 : Solution retenue pour les convoyeurs C4 à C6
MW 1020
MW 1030
MW 1041
MW 1042
MW 1043
MW 1051
Dossier ressources
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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE
SUJET 0
ÉPREUVE E4
USINE COCAGNE
DOSSIER RESSOURCES
DRES1: Transformateurs HTA / BT ........................................................................................... 2
DRES2: Compensation d’énergie réactive (3 pages) ................................................................ 3
DRES3: Panorama de l’offre disjoncteur ................................................................................... 6
DRES4: Unités d’entraînements mécatroniques MOVIGEAR (4 pages) ................................... 7
DRES5: Contrôleur MOVIFIT FDC (2 pages) .......................................................................... 11
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DRES1: Transformateurs HTA / BT
Tableau des caractéristiques des transformateurs HTA/BT
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DRES2: Compensation d’énergie réactive (3 pages)
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1. Détermination de l’équipement de compensation
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2. Principe et intérêt d’une compensation automatique
Les batteries de régulation automatique permettent l'adaptation immédiate de la
compensation aux variations de la charge.
Une batterie de condensateurs à régulation automatique est divisée en gradins. Chaque
gradin est commandé par un contacteur. L'enclenchement du contacteur met le gradin en
service en parallèle avec les gradins connectés à l'installation, le déclenchement du
contacteur, au contraire, le met hors service. Ainsi la capacité totale de la batterie de
condensateurs varie par palier en fonction du besoin de kvar.
Un relais varmétrique mesure la valeur du facteur de puissance de l'installation et en
commandant l'ouverture ou la fermetures des contacteurs des gradins en fonction de la
charge, régule la valeur du facteur de puissance de l'installation à la valeur consignée. La
tolérance sur la régulation est déterminée par la taille de chaque gradin. Le transformateur
de courant TC associé au relais varmétrique doit être installé sur une des phases de
l'arrivée alimentant les charges à compenser, comme décrit dans le schéma ci-dessous.
En gérant la compensation au plus près des besoins de la charge, les risques de produire
des surtensions durant les périodes de faible charge sont évités ainsi que, en empêchant
l’établissement de surtension, les dégradations probables des appareils et des
équipements.
3. Choix de la protection
Le choix de la protection dépend de la charge en courant. Pour les condensateurs, le courant est une fonction de :
• la tension du réseau (fondamentale et harmoniques),
• la puissance nominale.
Le courant nominal IN d'une batterie de condensateurs triphasée est égale à :
• Q : Puissance réactive assignée (kvar)
• U : Tension entre phases (kV) :
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Des dispositifs de protection contre les surcharges doivent être mis en œuvre et ajustés
selon la distorsion harmonique attendue. Le tableau suivant résume les tensions
harmoniques à prendre en considération dans les différentes configurations, et le facteur
de surcharge maximale correspondant IMP / IN. (IMP : courant maximal admissible).
La protection court-retard des disjoncteurs (protection de court-circuit) doit être fixée à
10 x IN pour être insensible à l'appel de courant.
➢ Exemple 1 :
50 kvar - 400 V - 50 Hz - condensateurs standard
Réglage long retard : 1,5 x 72 = 108 A
Réglage court retard : 10 x 72 = 720 A
➢ Exemple 2 :
50 kvar - 400 V - 50 Hz - condensateurs + inductance 5,7%
Réglage long retard : 1,31 x 72 = 94 A
Réglage court retard : 10 x 72 = 720 A
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DRES3: Panorama de l’offre disjoncteur
Gammes « Compact NSXm et NSX »
Gamme « Compact NS »
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DRES4: Unités d’entraînements mécatroniques MOVIGEAR (4 pages)
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Spécificités techniques
Moteurs disponibles
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Explicitation des abréviations utilisées par le constructeur
Sélection de l’unité d’entraînement MOVIGEAR (extrait)
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Variantes d’installation : SNI et bus système SEW
SNI – Single Line Network Installation
Bus système SEW
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Caractéristiques techniques
Câbles de raccordement préconisé
• Pour la liaison entre une unité MOVIGEAR SNI et le contrôleur, les câbles suivants sont
prescrits. Les illustrations suivantes montrent la structure des câbles.
• Pour la liaison entre une unité MOVIGEAR DSC et le contrôleur, les câbles hybrides
suivants sont prescrits. L’illustration suivante montre la structure d’un câble hybride.
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DRES5: Contrôleur MOVIFIT FDC (2 pages)
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Présentation
Le MOVIFIT FDC est un module électronique décentralisé
pour le pilotage des appareils suivants :
• Unité d’entraînement MOVIGEAR SNI B
• MOVIGEAR DSC B
• Unités d’entra¨nement DRC..SNI
• Unités d’entraînemet DRC..DSC
• Esclaves MOVIFIT FC
• Système d’extension E/S SNI
Caractéristiques
Le MOVOFIT FDC se distingue par les caractéristiques suivantes :
• Possibilité de raccorder jusqu’à 10 actionneurs SNI ou 16 actionneurs SBus
• Single Line Network Installtion (SNI) et/ou communication SBus
• Ethernet Industriel avec les protocoles suivants :
o PROFINET IO
o Modbus/TCP
o Ethernet/IP
• Interrupteur marche/arrêt
• Applicatifs configurable
• Gestion de données simple via la carte mémoire SD
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Exemple d’installation
L’illustration suivante présente la variante d’installation avec Single Line Network Installation et
SBus combinés.
Longueur admissible de la liaison SNI entre le MOVIFIT FDC et la dernière unité
d’entraînement 100 m max.
Longueur admissible de la liaison du bus CAN entre le MOVIFIT FDC et la dernière unité
d’entraînement 100 m max.
• 1 Mbaud : 25m max
• 50 kBauds : 50m max
Unités d’entraînement max admissibles (MOVIGEAR ou DRC)
• 10 unités d’entraînement SNI max
• 16 unités d’entraînement DSC max
• 16 unités d’entrainement max. en tout