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Étude des constituants
d’un départ moteur.
BAC PRO ELEEC
Diaporama réalisé par C. VANCEL
Cliquez ici pour atteindre le sommaire
MOTEUR
POMPE
THEME N°1 :
STATION DE POMPAGE
2
Sommaire :
Schéma de puissance.
Schéma de commande.
Vocabulaire technologique.
Cliquez pour de l ’aide Diapositive précédente
3
Schéma de puissance :
Sectionneur
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Contacteur
Relais thermique
Moteur asynchrone
triphasé
KM1
F1
In= 21A P= 11Kw M1
~3
Q1 Fusibles : 3 x 25 A Type :am
U1 V1 W1
Vers FolioTélécommande
Ir = 21A
L1 L2 L3 N
4
Schéma de commande :
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F2 X2
X3
T1 230V – 24 V
S = 63VA
S1
KM1
S2
Ven
ant
Fol
ioP
uis
san
ce
KM1
Q1Q1
F3F1
X1S3
5Le sectionneur :Le sectionneur permet d ’isoler le circuit du reste de l ’installation pour garantir la sécurité des personnes qui interviennent sur ce circuit.
C ’est la fonction SECTIONNEMENT.
Un sectionneur est un appareil à commande manuel.
Il est de type bistable: il reste ouvert ou fermé une fois manœuvré.
Un sectionneur n ’est pas capable d ’interrompre un courant car il n ’a pas de pouvoir de coupure.
Il est INTERDIT D ’OUVRIR UN SECTIONNEUR EN CHARGE ( c ’est-à-dire quand les pôles sont traversés par un courant.
Souvent, le sectionneur est équipé de fusibles, afin de protéger l ’équipement en cas de court-circuit.
Images de sectionneurs
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Rôles des contacts de précoupure
Fonction d ’un sectionneur :
Critères de choix d ’un sectionneur :- nombre de pôles.
- calibre en Ampères.
6
Images de sectionneurs :
Sectionneur tripolaire calibre 25A
Sectionneur tétrapolaire équipé d ’une poignée
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7
Le contacteur :
Rôle d ’un contacteur :Le contacteur permet de mettre sous ou hors tension le moteur.
C ’est la fonction COMMANDE.
Constitution et fonctionnement d ’un contacteur
Critères de choix d ’un contacteur :- nombre de pôles.
- calibre en Ampères.
- tension d ’alimentation de la bobine de commande.
- la présence ou non et le type de contact auxiliaire.
Images de contacteurs
Aide Retour au sommaireRetour schéma de puissance
Retour schéma de commande
8Constitution et fonctionnement d ’un contacteur :
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Fermeture :
Mise sous tension de la bobine.
Création d ’un champ magnétique.
La partie mobile du circuit magnétique est attirée par la partie fixe: les contacts se ferment.
Mise hors tension de la bobine.
La partie mobile du circuit magnétique est repoussée par le ressort: les contacts s ’ouvrent.
Constitution :
cliquez ici
Ouverture :
9
Aide Retour au sommaire
(Spire de frager)
Diapositive précédente
Constitution d’un Contacteur
10
Le flux 2(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t) et par le courant induit crée dans la spire de frager.
Le flux 1(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t).
Diapositive suivante
Principe de la Spire de Frager
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FORCE
temps
0F = 0F = 0
sans spire de Frager
Avec spire de Frager
Si la bobine est alimentée en alternatif sans la spire spire de Fragerde Frager le contacteur ne reste pas stable car la force d ’attraction devient nulle, périodiquement.
Le rôle de la spire est donc d’éviter que la force d’éviter que la force d ’attraction s’annuled ’attraction s’annule (décalage de la courbe).
Diapositive précédente
Rôle de la Spire de Frager
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Images de contacteurs :
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Contacteur tripolaire, calibre 9A, 1 contact auxiliaire NO.
Contacteur tripolaire, calibre 800A, équipé d ’un bloc de contacts auxiliaires.
Chambre d ’extinction de l ’arc électrique
Dispositif de coupure de l’arc
Bloc contact
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Dispositif de coupure de l’Arcil est important de savoir que la séparation de deux contacts sous tension (c'est le cas des pôles principaux d'un contacteur) engendre un arc électrique qui doit être rapidement éteint puisque le courant électrique continue à circuler tant que l'arc électrique n'est pas éteint d'où le risque de ne pouvoir arrêter l'installation (dégagement de chaleur important qui provoque l'usure voire la destruction de l'appareil de coupure). Risque d'amorçage entre phase-terre ou phase-phase et risque d'électrocution des personnels,La capacité à "souffler" cet arc électrique (à le supprimer) sera donc donné par le pouvoir de coupure. Un pouvoir de coupure de 10 KA (kilo ampère : 10000 A) permettra de couper un circuit où circule 10000 A max et de supprimer l'arc électrique qui résulte de l'ouverture de ce dernier. LA FONCTION COMMANDE EST ASSUREE.
Les constructeurs utilisent plusieurs procédés de suppression de l'arc. Parmi les plus répandus nous trouverons:
Allongement de l'arc électrique,Utilisation de matériaux anti-arc (cuivre, bronze, zinc),Soufflage magnétique,
Diapositive précédente
14Les Blocs ContactsBloc de contacts auxiliaires instantanés
Bloc de contacts auxiliaires temporisés
Retour
15
Le relais thermique :
Aide Retour au sommaireRetour schéma de puissance
Retour schéma de commande
Fonction d ’un
Fonctionnement du relais thermique Critères de choix d ’un relais thermique :
Images de relais thermique
Exemple de choix d ’un relais thermique
Courbe de déclenchement d ’un relais thermique
16
Images de relais thermiques :Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 1,6 à 2,5A
Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 60 à 100A.
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BP arrêt :
provoque l ’ouverture du contact (NC) 95.96
BP réarmement:
provoque la fermeture du contact 95.96, l ’ouverture du contact 97.98.
A utiliser après déclenchement du relais.
17Fonctionnement du relais thermique:
Animation Retour au sommaire Diapositive précédente
1 3 5
2 4 6
M
L1 L2 L3
95
96 98
97
-KM1
Chaque enroulement chauffant est traversé par le courant absorbé par le moteur.
Enroulement chauffant
Bilames de 2 métaux différents
Les bilames (un bilame est formé de deux lames minces ayant un coefficient de dilatation différent. L'un nul ne se tordra pas sous l'effet de la chaleur, l'autre non nul lui permettra de se tordre. Pour avoir l'image de la chaleur, nous utilisons le courant puisque M. JOULE nous dit que Pj = R x I²) se déforment sous l ’action de la chaleur dégagée par les enroulements.
En cas de surcharge, la déformation est suffisamment importante pour actionner les contacts 95.96 et 97.98.
Le contact 95.96, en s ’ouvrant; coupe l ’alimentation de la bobine du contacteur KM1, celui-ci s ’ouvre:
Le moteur est protégé!
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Courbe de déclenchement d ’un relais thermique :
Exemple de lecture : (en rouge )
Un relais thermique est réglé sur 2 A: Ir = 2A.
Il est traversé par 6A ( 3x Ir ) depuis longtemps.
Il déclenchera au bout de 10 secondes.
Courbe 1: fonctionnement à froid sur 3 phases.
Courbe 2: fonctionnement à froid et sur 2 phases.
Courbe 3: fonctionnement à chaud sur 3 phases.
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Exemple de choix d ’un relais thermique :
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Le courant nominal d ’un moteur asynchrone triphasé est 26 A.
On choisit un relais thermique qui peut être réglé à
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Moteur asynchrone triphasé en coupe:
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Roulement à billes Carter
Ventilateur
Circuit
magnétique
du rotorBoite à bornes
3 enroulements
Cage d ’écureuil
en aluminium
Arbre
( encore appelé
axe )
Circuit
magnétique
du stator
Semelle de fixation
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Boutons poussoirs et voyants :
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Symboles des
boutons et voyants
23Symboles des différents boutons et voyants :
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24Contacts de précoupure d ’un sectionneur :
Un sectionneur n ’a pas de pouvoir de coupure:
il n ’est pas capable d ’interrompre un courant sans être endommagé.
Rôle des contacts de précoupure :
Lors de l ’ouverture du sectionneur, les contacts de précoupure ( 13.14 et 23.24 ) s ’ouvrent avant les contacts insérés dans le circuit de puissance.
La bobine du contacteur n ’est plus alimentée: le contacteur s ’ouvre.
L ’arc électrique, lors de l ’ouverture du circuit de puissance, se forme dans le contacteur qui est capable d ’interrompre un courant.
Le sectionneur n ’est donc pas endommagé !
Aide Retour au sommaireRetour
sectionneur Retour schéma
de commande
25
Aide pour l ’utilisation du diaporama :
• Pour évoluer dans le diaporama il faut cliquer sur un des boutons suivants:
Retour au sommaire Diapositive précédente
26
Vocabulaire technologique :• Pouvoir de coupure :
– c ’est le courant maximum qu ’un appareil est capable d ’interrompre sans être détérioré. Le pouvoir de coupure s ’exprime en kA (1 kA = 1000 A ).
• NO: – Normalement Ouvert. Un contact NO est encore appelé “ contact à fermeture ”
ou encore contact “ F ”.
• NC: – Normaly Closed signifie Normalement Fermé. Un contact NC ( ou NF en français )
est encore appelé “ contact à ouverture ” ou encore contact “ O ”.
• BP : – Bouton Poussoir.
• Bistable:– On dit qu ’un appareil est bistable quand il est capable de se maintenir dans 2
positions sans interventions.
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Suite du vocabulaire technologique
27Vocabulaire technologique :• Surcharge:
– Une surcharge est une augmentation anormale du courant qui circule dans un circuit provoquée par une augmentation de la puissance absorbée.
– Une surcharge provoque des échauffements dans les conducteurs, les moteurs…
– Exemple de surcharges: blocage d ’un moteur asynchrone, trop de récepteurs raccordés sur une prise, grippage mécanique…
– Conséquences d ’une surcharge : vieillissement prématuré des isolants ( donc risque de court-circuit à plus ou moins long terme ) ou encore INCENDIE !
– Le RELAIS THERMIQUE permet de détecter et de signaler la présence d ’une surcharge!
• Court-circuit:
– On appelle court-circuit le contact de 2 conducteurs actifs ( Phases ou neutre ). – Un court-circuit provoque une augmentation très importante du courant
( car R = 0 ).– Il faut donc détecter ce courant et ouvrir le circuit en défaut très rapidement :
c ’est le rôle des cartouches fusibles ou des disjoncteurs.
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Dispositif contre la marche monophasée
• Sur certain sectionneur, nous pouvons choisir en option ce dispositif qui lors d’une fusion d’un des fusibles coupe le circuit de commande (si le contact associé à se dispositif est raccordé dans le schéma de commande)
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• Ce dispositif implique obligatoirement des fusibles à percuteur
PERCUTEUR
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FONCTION MEMOIRE
Ce contact de KM1 à pour but de mémoriser
l’appui sur le bouton poussoir marche:
C’est l’auto maintien du contacteur.
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