INTRODUCTION - ENSAM stage help

ASMENT TEMARA
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INTRODUCTION
L’histoire de la fabrication du ciment au Maroc est relativement récente,
mais ces principes et les règles ont été découvertes par un ingénieur français en
1817.ensuit, développé par l’Anglais M.Johnson. la création de la première
cimenterie au Maroc est datée de l’année 1913 ; Et vu l’augmentation de la
demande causée par la croissance démographique et de développement urbain,
ce qui a favorisé la création d’autres cimenteries : 1950 CADEM à Méknes,
ASMAR à Marrakech,1979 CIOR à Oujda,1979 ASMENT Temara,1983
CINOUCA à Casablanca.
Après le succès d’ASMAR à Marrakech, un groupe d’investisseurs
marocains sur leur tête (Banque islamique, BNDE, SNI groupe OMAR
LARAQUI) ont crée 1976 Asment Temara qui remplace la société
CIMAGHARB constitué en 1974 par la CIH, dont les études préliminaires, les
constructions et le montage en équipement mécanique (assuré par la société
américaine FULLER) ont durée deux ans, alors que la première
commercialisation du produit s’est réalisée en 1979,le coût de la réalisation de
ce projet a atteint 400 millions de DHS (capitaux propre, emprunt moyen et long
terme), plus des investissement dépensés dans la conservation de
l’environnement causé par l’échappement des gaz des fours.
1996, le capital d’Asment est repartit entre SNCE (société nouvelle des conduits
d’eau) qui appartient au holding MAROPAR (groupe Omar LARAQUI), ciment
français, BCM et d’autres.
Août 1996 la direction et le contrôle d’Asment est groupe portugais
CIMPOR (ciment du Portugal) 5éme mondial et coté en bourse des valeurs avec
55% des actions, son chiffre d’affaire atteint environ 171850000 DHS.
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PRESENTATION DE LA SOCIETE
ASMENT DE TEMARA
GROUPE CIMPOR
Située à 15 Km sud de Rabat, la cimenterie ASMENT DE TEMARA a
été crée en 1976 dans le but de satisfaire les besoins de la ville de Rabat en
ciment.
1) FORME JURIDIQUE :
Société Anonyme au capital de 17185000 DH
2) SIEGE ET USINE :
Route de Casablanca.
Ain Atig – Temara – Maroc.
Tel : (+212)037.74.07.77
E-Mail : Asment.CO.ma
3)
ACTIVITE :
ü Asment Temara fabrique deux types de ciments conformément
aux normes marocaines distinctes leur composition, leur résistance
et leur usage. Il s’agit du CPJ35 en sac, CPJ45 en sac et en vrac.
ü Fabrication du béton prêt à l’emploi : un produit complémentaire
du ciment et qui permet ainsi à l’entreprise de diversifier ses
produits.
Elle a commercialisé à ce jour plus de 11 00 00 00 tonnes de
ciment principalement dans la Wilaya de Rabat et les provinces
avoisinantes.
q
Elle a veillé dés le départ à intégrer les équipements les plus
performants pour la protection de l’environnement. Elle est à ce
titre la première cimenterie au Maroc à utiliser les filtres à manches
en fibre de verre pour le dépoussiérage.
Depuis l’arrivée du groupe Portugais CIMPOR en 1996.Ament de
Temara a connu de nouveau développement. Un programme
d’investissement :
q
L’extension de la capacité de broyage par l’adjonction d’un nouveau
broyeur à ciment.
q
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L’augmentation de la capacité de production du CLINKER de
30%. Ceci porte la production du ciment à 850 000 tonnes à la fin
1999 et 1 000 000 de tonnes à l’horizon 2001.
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PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT
Vue globale
1) LA CARRIERE :
Le calcaire, qui constitue la matière première principale, est abattu à
l’explosion et transporté par camion au concasseur.
2) LE CONCASSAGE :
La matière passe par le concasseur primaire à mâchoires puis par le
concasseur secondaire après avoir été mélangé avec du schiste.
Ces équipements travaillent à un débit de 800 tonnes heure.
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3) LA PREHOMOGENISATION :
La matière première est acheminée à l’usine au moyen d’une bande
transporteuse de 4 Km de long jusqu’à l’atelier de pré homogénéisation.
Elle est déversée longitudinalement puis latéralement afin de lui assurer
une première homogénéisation. La capacité de cet atelier est de deux tas de
20 000 tonnes chacun, l’un en construction l’autre en reprise.
4) BROYAGE CRU :
Mélangée aux cendres de pyrrhotine (minerai de fer) cette matière appelée
« cru » est séchée puis broyée dans un broyeur birotatoir à 2 chambres à
une finesse de 90% inférieur à100 microns et à un débit de 120 tonnes
heures.
Elle est homogénéisée avant d’être stockée dans un silo.
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5) CUISSON REFROIDISSEMENT :
Le produit ainsi obtenu appelé farine est introduit au moyen d’un élévateur
au sommet de la tour échangeur puis dans le four d’une longueur de 67
mètres d’un diamètre de 4.57 mètres travaillant au débit de 1550 tonnes
jour. Elle y subit les transformations chimiques nécessaires à la fabrication
du produit semi-fini « Clinker »
Le Clinker est refroidi avant d’être acheminé vers un silo de stockage.
6) BROYAGE DU CHARBON :
La combustion dans le four est assurée par le coke de pétrole préparé dans
un broyeur vertical de 12 tonnes heures et injecté au moyen d’une tuyère
mixte.
7) BROYAGE CIMENT :
Suivant les qualités de ciment recherchées le Clinker est mélangé au gypse
et au tuf puis broyé à des finesses déterminées avant d’être envoyé des silos
de stockage.
Le broyage est assuré par deux broyeurs l’un d’une capacité de 100 tonnes
heure, l’autre de 50 tonnes heure mis en service en janvier 1999.
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8) ENSACHAGE EXPEDITIONS :
La livraison du ciment est assurée soit en vrac dans des citernes soit en
sac de 50 Kg L’atelier est équipé d’une ensacheuse rotative HAVAER et
Becker à 8 becs de 100 tonnes heure et de 3 ensacheuses fixes saint Régis à 4
becs de 50 tonnes heure chacune.
9) LE CONTROLE QUALITE :
Le contrôle qualité est assuré par le laboratoire d’usine qui veille en
permanence à la conformité des produits fabriqués aux normes en vigueur. Il
est équipé de quelques matériels modernes et aussi performants que le
spectromètre à fluorescence X.
EFFECTIF
Effectif total : 234
L’entreprise compte environ 234 salariés qui se répartissent comme suit :
_ Cadres et chefs de service : 30
_ Personnel permanent : 204
En plus du personnel permanent, la société emploi environ 60 ouvriers
temporaires (variable selon les périodes) ayant un contrat dont la durée ne
dépasse pas 11 mois.
La surveillance, le gardiennage, le nettoyage, l’entretien des espaces verts ainsi
que le transport du personnel sont assurés par une entreprise extérieure à
Asment : MCE.
Le site travaille 7 jours sur 7 avec une alternance de 3 équipes (3*8 heures)
surtout pour le personnel de production.
L’horaire de travail est de type continu pour le personnel administratif (7 h 30
du matin à 16 h 15 de l’après midi)
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TRAVAUX EFFECTUES :
Les travaux que j’ai effectués à Asment sont sous forme d’entretins et
maintenances des appareils et machines électriques à savoir les boites
rotoriques des moteurs, les sondes volantes et la mise à niveau du liquistat.
ü Entretien de la boite rotoriques du moteur broy-cru :
Cet entretien est fait comme suite :
• Contrôle de l’état des balais et bagues : remplacement des
balais usés.
• Nettoyage, soufflage et serrage des connexions.
• Contrôle de l’état de marche des résistances anti-condensation.
• Contrôle du niveau d’huile dans les paliers.
• Mesure d’isolement.
Exp.: (Rotor : 1000 Mohms)
(Stator : 10 Mohms)
La mesure d’isolement respecte certaines règles qui nécessitent
que l’isolement doit dépasser 6.5 Mohm pour Le stator et 2.5
Mohm pour le rotor.
ü Mise à niveau du liquistat et échantillonnage :
• Mise à niveau de la solution du démarreur rotoriques et
échantillonnage.
• Concentration de la solution 1.25%.
ü Contrôle des sondes à niveau hauts silos :
• Entretien et mise en état de marche
• S’assurer de :
q
La présence de la canne de l’hélice.
q
Faire un essai réel en bloquant l’hélice.
ü
Contrôle et réglage des sécurités de système de graissage :
• Contrôle des câbles, tubes protecteurs et accessoires.
• Contrôle des réglages suivants :
q Pressostat HP.
q Débit-mètre BP.
q Débit-mètre des paliers.
ü
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Contrôle du démarreur du ventilateur du cru :
• Vérification du niveau de l’électrolyte qui doit se situer à 2cm
environ au-dessous de la vis « repère du niveau » ou du marquage
du niveau visuel…en cas de la baisse de niveau.
• Refaire ce-ci toujours avec de l’eau douce < = 2% de chlore et
prise d’échantillon.
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• Graissage de la vis de manœuvre des électrodes mobiles.
• Vérifier le serrage de toutes les connexions : barres de cuivre,
câbles, circuit de commande.
• S’assurer du bon fonctionnement du contacteur de court-circuitage.
• Vérification du serrage de toute la partie mécanique et
l’assemblage de la tôlerie.
ALIMENTATION ET TRANSFORMATION ELECTRIQUE
• Schéma
• description
L’O.N.E délivre à ASMENT deux sources d’alimentations triphasées de
60 kV, l’une est principale (utilisée tout le temps), l’autre pour la sécurité,
transformés par la suite en 5500 v, puis en 380 v, puis en 220 v puis en 24 v
par plusieurs transformateurs triphasés de différents rapports de réductions.
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ü Transformateur pour le poste de distribution
Le 5500 v alimente les moteurs des broyeurs et les ventilateurs et se transforme
pour obtenir les basses tensions.
ü Transformateur pour l’appareillage (380 v)
Le 380 alimente les moteurs les vireurs, le bâtiment administratif et technique…
ü Transformateur pour appareillage (220 v)
Le 220 v alimente en premier lieu l’éclairage et toutes autres sortes d’appareilles
qui marchent à 220 v.
ü Transformateur pour appareillage (24 v)
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Le 24 v alimente les lampes de signalisations, les alarmes et les automates
programmables.
• Etude théorique des transformateurs
Notation
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•
•
•
•
•
•
•
•
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⇒ soient :
UAB (tension entre phase du primaire)
Uab (tension entre phase du secondaire)
n1 (nombre de spires dans chaque bobine du primaire)
n2 (nombre de spires dans chaque bobine du secondaire)
i1 (courant nominale du primaire)
i2 (courant nominale du secondaire)
m rapport de réduction du transformateur
Q le flux traversant une bobine
⇒ Recherche du rapport de réduction
On sait que :
UAB = n1 (dQ/dt)
Uab = - n2 (dQ/dt)
UAB / Uab = - (n1 / n2) = -m
⇒ Recherche de la relation du rapport de réduction avec le courant :
On appliquant le théorème d’Ampère :
H.L = n.I
Avec H = B/u
Perméabilité du matériau
Et
B = Q/ S
La section du fil électrique
Donc
Q.(L/(S.u)) = n1.i1 + n2.i2
Puisque les fils électriques on une grande perméabilité
n1.i1 = -n2.i2
Q.(L/(S.u)) = 0
i2/i1 = - (n1 / n2) = -m
Remarque:
Ce résonnement est fait pour un couplage en triangle du primaire ainsi que
du secondaire, car il y a plusieurs couplages qui ont des rapports de réductions
différents pour des mêmes conditions (tension de phases du primaire…) et
On site par exemple :
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• Le couplage triangle :
• Le couplage étoile :
• Le couplage zigzag :
On coupe chaque bobine on deux parties
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APPAREILLAGE DE COMMANDE ELECTRIQUE
A. Appareillage à commande manuelle :
L’interrupteur :
C’est un composant électrique qui permet d’établir ou de couper le courant
électrique. Il peut être manipuler en charge c’est à dire qu’on peut l’actionner ou
l’ouvrir alors qu’il est traversé par un courant électrique ; c’est un élément
possédant un pouvoir de coupure.
•
Symbole :
Un interrupteur est caractérisé généralement par la
tension limite qui peut supporter ainsi que le courant
qui peut couper.
Sectionneur électrique :
C’est un composant électrique de même fonctionnement qu’un interrupteur
commandé manuellement soit de manière rectiligne ou rotative.
Il existe différent type de sectionneur, selon la puissance d’utilisation.
Un sectionneur ne possède aucun pouvoir de coupure c’est à dire qu’il doit
obligatoirement être manipuler à vide et n’en pas en charge.
•
Symbole normal:
Symbole porte fusible :
•
Avantage et inconvénient :
Les sectionneurs sont des appareils robustes aptes à supporter de fortes
intensités en cas de court-circuit, mais ils ne possèdent aucune aptitude à couper
un courant et non aucun pouvoir de coupure.
B. Appareillage à commande électrique (contacteur) :
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Les contacteurs sont des appareils électromécaniques de connexion ayant une
seule position de repos, à commande électrique, capable d’établire de supporter
et d’interrompre des courants dans les conditions normales du circuit.
•
Symbole
•
Construction générale d’un contacteur :
1. pole principaux qui assurent l’établissement et l’interruption du
courant.
2. électro-aimant qui est l’organe moteur du contacteur
3. Support qui assure la liaison entre l’organe moteur et les contactes
mobiles.
4. Les contacte auxiliaires et éventuellement les contactes temporisés.
•
Contacts auxiliaires :
Les contacts auxiliaires assurent l’auto-aimentation de la bobine. Ce sont de
petits pôles à coupure.
•
Contacts principaux :
Les contacts principaux sont chargés de l’établissement et de la coupure de
courant dans le circuit de puissance.
ü En position de fermeture :
Les contacts principaux doivent assurer le passage du courant normal sans
échauffement ou battement causé par l’effet des forces électromagnétiques.
ü En position d’ouverture :
Elle se faisait en charge, les contacts doivent comporter un dispositif assurant un
rapide de l’arc quelle que soit l’intensité et la tension de rétablissement ;
d’où écartement rapide des contacts.
APPAREILLAGE DE PROTECTION ELECTRIQUE
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Principe :
Les équipements électriques sont très souvent soumis à des perturbations pouvant
nuire à son bon fonctionnement. Ces perturbations peuvent également être
dangereuses pour l’Homme, on peut citer :
-Les surintensités.
-les surtensions.
-manques de tensions.
Le rôle des appareils de protection est donc de :
-détecter le défaut.
-le supprimer, rapidement.
q
Protection par relais :
q
Son rôle est de protéger tout récepteur ainsi que les équipements qui le
commande contre les incidents mécaniques ou électriques pouvant entraîner leur
détérioration ou perturber le réseau d’alimentation.
On distingue 3 types de protection :
ü Relais thermique :
Ils sont utilisables en alternatif comme en continu, ils assurent la protection
thermique contre les surcharges faibles mais durables.
Le détecteur est un bilame chauffé directement ou indirectement par le courant
de phase à protéger, ensuite de l’innovation du bilame, un dispositif mécanique
est actionné provoquant l’ouverture brusque du contact de déclenchement, le
réarmement ne peut s’effectuer que si le bilame est suffisamment refroidi.
Un bouton gradué agissant sur la course du bilame permet le réglage de
l’intensité de déclenchement.
-symbole :
ü Relais électromagnétique :
Ils sont à maximum de courant et protégent contre les surcharges importantes,
protégent les équipements soumis à des pointes de courant fréquentes.
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Ils sont également utilisables pour assurer une protection contre les courtscircuits à condition qu’ils soient associés à un contacteur dont le pouvoir de
coupure est suffisant.
-symbole :
Les relais électromagnétiques sont construits d’une bobine parcourut par le
courant principal, de deux circuits magnétiques (mobile et fixe) et vis de réglage
.
ü Relais magnétothermique :
Un relais magnétothermique joue le rôle des deux autres premiers, il assure la
protection contre :
-les surcharges faibles prolongées (bilame)
-les surintensités brutales (électro-aimant)
Il est constitué d’un noyau horizontal sur lequel sont bobinés deux enroulements :
-le premier parcourut par le courant à contrôler.
-le deuxième aux bornes duquel est branché un bilame.
Le courant à contrôler traversant le premier crée un champ magnétique qui tant à
attirer une palette vers le noyau, et induit dans le bobinage secondaire un courant
qui parcourt et chauffe le bilame.
Suivant la nature du défaut le déclenchement peut être magnétique (instantané)
ou thermique (retardé)
ü caractéristiques :
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Symbole :
Exemple :
q
Protection par fusibles :
C’est un appareil de connexion dont la fonction est d’ouvrir ;par la fusion
d’un ou plusieurs de ces éléments conçus et calibrer à cet effet ;le circuit dans
lequel il est inséré.
Il doit interrompre le passage du courant s’il dépasse pendant un temps
suffisant une valeur déjà précisée.
-symbole :
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-construction :
Le principe de fabrication d’un fusible est basé sur la création d’un point faible
dans le circuit avec un conducteur de nature ‘section et point de fusion
parfaitement connue.
ü Caractéristiques :
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EXEMPLE : DEMARAGE D’UN MOTEUR TRIPHASE A ROTOR
BOBINE
1. etude théorique du champ tournant :
En un point existant dans l’entre fer on a :
Bp= Bm .cos(θ)
Puisque le courant traversant le système de bobine triphasée équilibrée du roto
du moteur est alternatif, donc on aura un champ alternatif sur chaque bobine, ce
qui veulent dire que :
Bm = B M.cos(θ)
Bp= B M.cos(θ).cos(ω )
Bp= B M.(Cos(θ + ω t).Cos(θ - ω t))/2
Pour le système triphasé des bobines(déphasage de 2. π/3 )
Bp= B M.cos(θ).cos(ω ) + B M.cos(θ- 2. π/3).cos(ω - 4. π/3) +
BM .cos(θ- 4. π/3).Cos(ω - 4. π/3)
Après des simplifications, on trouve à la fin:
Bp = (3/2).B M.cos(θ - ωt)
On remarque qu’on a un champ tournant de vitesse ω est de longueur d’onde de
(2. π)
On sait que :
E=BvV
Donc une force électromotrice est produite par l’effet du champ tournant et le sa
vitesse par la suite.
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2. Moteur asynchrone
1
3
5
6
7
13
14
15
21
22
23
26
27
30
44
50
71
72
78
81
84
85
97
98
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Carter et stator bobiné
Rotor
Flasque côté accouplement
Flasque côté ventilation
Ventilateur
Capot de ventilateur
Tige d'assemblage
Ecrou de tige d'assemblage
Clavette de bout d'arbre
Rondelle de bout d'arbre
Vis de serrage rondelle
Plaque signalétique
Vis fixation capot
Roulement côté accouplement
Rondelle élastique
Roulement côté ventilateur
Boîte à bornes
Vis fixation boîte à bornes
Presse-étoupe
Plaque support presse-étoupe
Planchette à bornes
Vis de fixation planchette à bornes
Vis bornes de masse
Barrettes de connexion
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Stator :
Comme pour la machine synchrone, le stator d'un MAS est constitué d'un
bobinage triphasé à p pair de pôles.
L'ensemble de ce bobinage est formé à l'aide de 3 enroulements que l'on
relie au réseau (triphasé de fréquence F) par un couplage étoile ou triangle.
Rotor :
Rotor à cage
rotor bobiné
Constitué de barres
métalliques parallèles reliées par 2
couronnes (résistance faible)
Les barres métalliques
forment un enroulement triphasé.
Les extrémités de ces enroulements
sont soudées à 3 bagues.
Des balais frottant sur ces bagues
permettent d'accéder au rotor.
Symbole :
Symbole :
3. Principe de fonctionnement :
Les 3 enroulements du stator alimentés par un réseau triphasé
équilibré créent dans l'entrefer un champ magnétique tournant à la
fréquence de rotation de synchronisme ns. Les conducteurs du rotor
sont soumis à ce champ tournant. Ils sont alors traversés par des
courants de Foucault induits. D'après la loi de Lenz (" les courants
induits s'opposent par leurs effets à la cause qui leur donnent
naissance "). Les enroulements du rotor étant en court-circuit, la
circulation des courants est alors possible. Les forces de Laplace
qui en résultent exercent des moments sur le rotor. Le rotor tourne
alors à la fréquence de rotation n. De par son principe la fréquence
de rotation du rotor est inférieure à la fréquence de synchronisme ns
: n < ns
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4. Point de fonctionnement :
4.1. Définition :
La charge impose un couple résistant de
moment Tr sur l'arbre qui tourne à la
vitesse Ω.
Le moteur doit fournir un couple utile de
moment Tu, à l'équilibre Tu = Tr.
Le point de fonctionnement du groupe
moteur-charge se situe à l'intersection des
caractéristiques mécaniques Tu = f(Ω) et
Tr = f(Ω) des deux machines.
4.2.
Méthodes de calcul du point de fonctionnement :
Il en existe deux :
Si l'on dispose des deux caractéristiques mécaniques, on les trace sur le même
repère et on lit les coordonnées de leur point d'intersection.
Si l'on connaît les relations mathématiques Tu = f(Ω) et T r = f(Ω), on résout
l'équation Tu = T r (s'il existe plusieurs solutions, on ne conserve que celle qui à
un sens physique)
4.3.
Remarque sur la stabilité :
Définition :
Un système est stable
s’il revient dans sa
position d'origine
après une
perturbation.
Dans ce cas, il y
a deux points de
fonctionnement.
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5. Variation de vitesse d'un moteur asynchrone
La technique la plus utilisée pour faire varier la vitesse d'un moteur
asynchrone est d'alimenter ce dernier à l'aide d'un onduleur
autonome.
On étudiera ceci dans le cours sur l'onduleur.
6. Compléments
6.1. Démarrage du moteur asynchrone
Au démarrage du moteur asynchrone on constate que :
Le couple de démarrage est 2 à 3 fois supérieur au couple
nominal.
Conséquences:
- manque de "confort" mécanique
(démarrage brutal)
- courant de démarrage 3 à 5 fois supérieur au courant nominal
Il faut donc un système de protection électrique adapté (fusible
accompagnement moteur)
6.2. Avantages et inconvénients
Avantage
Inconvénients
- faible coût d'achat
- variation de vitesse (nécessité d'un
variateur de vitesse)
- faible coût
d'entretien
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- la vitesse dépend de la charge.
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6.élimination des résistances :
Principe
Le démarrage se fait par élimination progressive de résistance liquistat, car sinon
le courant va augmenter fortement et par la suite il va y avoir des
déclenchements.
La formule ci-contre :
U - ( R + Rh). I
R résistance du rotor
N = -----------------------Rh --- du rhéostat
2. (3.14).Q
Montre facilement qu’au démarrage, puisque N=0 (fréquence de rotation), il faut
que U = (R + Rh). I, et puisque U et grande il faut que l’un des 2 termes I ou Rh
soit grand (R = cte), alors on augmente la résistance au démarrage pour que I
reste normal.
Tant que N augmente, tant que nous éliminons les résistances.
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7. Coffret de commande et de protection du démarrage
Schéma :
Besoin :
Pour démarrer un moteur il faut prévoir plusieurs choses à savoir :
-la commande de la rotation dans les deux sens.
-la commande de la marche et d’arrêt de la rotation du moteur, en utilisant les
interrupteurs, les sectionneurs et des contacteurs s’il est nécessaire.
-la protection contre les surcharges.
-la protection contre les surintensités, en utilisant relais thermique,
électromagnétiques ou bien magnétothermiques ou tout simplement des
fusibles.
Pour illustrer ce cahier de charge, on peut proposer pratiquement dans cet
exemple qui représente un coffret de démarrage d’un moteur triphasé, touts les
principaux composants électriques de commande et de protections qui envahi
l’industrie électrotechnique et automatique.
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Solution :
Remarque :
On voit bien que ce coffret réponde à toutes les conditions qu’on a citées
avant dans le cahier de charge.
On ce qui concerne ce type de commande et de protection on utilise un
simple résonnement logique pour réaliser l’automatisation de protection voulue.
Si nous avons plusieurs instructions conditions de détection, protection à
respecter pour en avoir plusieurs instructions de commandes il va nous falloir
des outils de programmation pour gérer ces opérations à savoir un PC ou un
automate programmable.
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CONCLUSION
Après avoir passer mon stage à ASMENT Témara, j’ai pu toucher
le coté pratique sous forme de plusieurs problèmes réels que j’ai vécus
avec les électriciens, que j’ai analysé et j’ai donné mon avis sur la cause et
la solution car c’était une expérience très riche pour moi et bénéfique sur
le plan expérimental.
Le plus important, c’est que j’ai trouvé une occasion d’or pour
comparer entre tout ce qui est théorique (acquît abstraitement) et
expérimental (concret), enfin j’ai constaté que l’expérience à la même
importance que la théorie dans le champ de travail.
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