TP LYCEE TECHNIQUE PIERRE EMILE MARTIN - 18 026 BOURGES TET GENIE ELECTROTECHNIQUE Durée : 3 heures Demarrage etoile triangle 10-11 S.T.I. Salle des systèmes Pré-requis : Etude démarrage étoile triangle Un cours aura lieu au préalable en classe entière sur les différents procédés de démarrage des moteurs triphasés à cage. Savoir utiliser les appareils de mesure (pince multifonctions, oscilloscope à mémoire) Période de l’année : Deuxième trimestre Centre d'intérêt: Commande des systèmes Protéger les biens Conditions de réalisation: Groupe de 2 élèves. Objectif : Lors d’une phase de démarrage, relever et comparer le courant Id et le temps td de démarrage entre un démarrage direct et étoile-triangle pour un moteur asynchrone triphasé à cage. Partie du programme du baccalauréat STI génie Electrotechnique : II.2.3.5. Fonction commander la puissance II.2.3.5.2. Par ondulation d'énergie II.2.3.6 Fonction convertir l'énergie Moyens mis en oeuvre : Dossiers technique et pédagogique. Maquette départ moteur (côté fonctionnement manuel) Appareils de mesure A partir de la maquette départ moteur, on vous propose de comparer un démarrage direct et démarrage étoile– triangle d’un point de vue intensité. Ensuite on vous demande de créer une surcharge et d’observer la réponse des protections. Problématique : Quel est l’avantage de démarrer un moteur asynchrone triphasé en étoiletriangle par rapport à un démarrage direct et d’autre part quel est l’emplacement le plus judicieux du relais thermique dans le démarreur étoile-triangle ? A- Préparation : A rechercher à la maison avant la séance de Tp 1- Représenter, sur le document réponse n° 1, les schémas électriques de puissance et de commande. Faire vérifier au professeur responsable avant le début de la séance Démarrage étoile-triangle Classe :TET 1/6 B- Manipulations Les montages et les essais sont réalisés côté fonctionnement manuel. 1- Démarrage direct avec charge nominale : On se propose d’étudier le comportement du moteur asynchrone triphasé à cage dans sa phase de démarrage Id en direct (charge réglée pour le point de fonctionnement nominal). 1-1 Donner le couplage des enroulements du moteur asynchrone triphasé (à justifier) 1-2 Hors tension : Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (démarrage direct) en respectant le couplage ainsi que les appareils de mesure pour visualiser Idd = f(t) et uenr d = f(t). 1-3 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. Appeler le professeur responsable pour vérification 1-4 Mettre sous tension et régler la charge pour le point de fonctionnement nominal du MAS. Prédéterminer les calibres et la base de temps de l’oscilloscope (temps de démarrage environ 1s) 1-5 Visualiser Idd = f(t) et uenr d= f(t) pour le démarrage direct. Imprimer les oscillogrammes et mettre un titre sur chaque relevé. Indiquer par une flèche l'image de Idd (la valeur efficace du courant de démarrage), l'image de Ind (valeur efficace du courant en régime permanent) et tdd (temps de démarrage). Déterminer les valeurs de : Idd, Ind, tdd et Uenr d. 1-6 Compléter le document réponse n°2 Démarrage étoile-triangle Classe :TET 2/6 2- Démarrage étoile-triangle avec sa charge nominale Démarrage étoile-triangle n°1 fig1 1er cas : On se propose d’étudier le comportement du moteur asynchrone triphasé à cage dans sa phase de démarrage IdY∆ en étoile-triangle (charge réglée pour le point de fonctionnement nominal). 2-1 Hors tension :Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (étoiletriangle fig 1) ainsi que les appareils de mesure pour visualiser Id Y∆ = f(t) et uenr Y∆ = f(t). 2-2 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. Appeler le vérification professeur responsable pour 2-3 Sous tension : Régler la charge pour le point de fonctionnement nominal du MAS. Prédéterminer les calibres et la base de temps de l’oscilloscope (temps de démarrage environ 5s) 2-4 Sous tension : Visualiser IdY∆=f(t) puis uenr Y∆=f(t) pour le démarrage étoile -triangle. Imprimer les oscillogrammes et mettre un titre sur chaque relevé Indiquer par une flèche l'image de IdY∆ (la valeur efficace du courant de démarrage), l'image de In Y∆ (valeur efficace du courant en régime permanent) et td Y∆(temps de démarrage) et la phase étoile et triangle. Déterminer les valeurs de : Id Y∆, In Y∆, td Y∆ et Uenr Y puis Uenr ∆. 2-5 Compléter le document réponse n°2. 2-6 Donner une méthode pour régler la temporisation à partir de la courbe Id Y∆ = f(t), et expliquer ce choix. 3- Démarrage étoile-triangle avec une surcharge Is = 2In 3-1 A partir de la courbe de déclenchement du relais thermique classe 10A, déterminer le temps de déclenchement à froid lors d’une surcharge Is = 2In 3-2 Visualiser Is1 =f(t) puis déterminer le temps de déclenchement ts1 Démarrage étoile-triangle Classe :TET 3/6 2eme cas : Démarrage étoile-triangle n°2 Fig2 3-3 Hors tension : Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (étoile-triangle fig 2) ainsi que les appareils de mesure. 3-4 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. 3-5 Visualiser Is2 =f(t) puis déterminer le temps de déclenchement ts2 3-6 Compléter les temps de déclenchement ts1 et ts2 (document réponse n°2) puis comparer ces temps. Pourquoi cette différence ? C- Conclusions: 1- D’après le cours, donner la relation entre les courants de démarrage Idd et IdY∆ puis conclure. 2-D’après le cours, donner la relation entre les couples de démarrage Tdd et TdY∆ puis conclure. 3- On dispose d’un moteur asynchrone triphasé à cage 230/400V : Donner les caractéristiques du réseau (tensions) pour que ce démarrage soit réalisable. Justifier la réponse. 4- Quel est l’emplacement le plus judicieux du relais thermique dans un démarreur étoile – triangle ? Justifier la réponse Démarrage étoile-triangle Classe :TET 4/6 Document réponse n°1 Nom-Prénom:…………………………………………………………………………………………… Classe :……………………………………………………………………………………………………… Date: ………………………………………………………………………………………………………… Démarrage étoile-triangle Classe :TET 5/6 Noms- Prénoms:……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Classe: …………………………………………………………………………………………………… Date: ………………………………………………………………………………………………………… Document réponse n°2 Réseau 3 x230V Direct Etoile-triangle 1er cas Uenr d = Uenr Y = Etoile-triangle 2ème cas Courant de démarrage Id Courant en en régime permanent In Id direct/In direct Id direct/ Id étoile-triangle Temps de démarrage td Tension aux bornes des enroulements Uenr Uenr ∆= Courant de réglage du relais thermique Ir Temps de déclenchement du thermique ts Remarques-conclusions Démarrage étoile-triangle Classe :TET 6/6