AGRÉGATION SESSION 2007 CONCOURS INTERNE Section : GÉNIE ÉLECTRIQUE Option B : ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE ÉTUDE D’UN SYSTÈME INDUSTRIEL DURÉE : 8 HEURES, COEFFICIENT : 1 Calculatrice autorisée (conformément à la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999) Convertisseur en Euro autorisé Aucun document n'est autorisé FABRICATION DE PRODUITS ELECTROFONDUS Ce sujet comporte 3 dossiers distincts : Dossier de présentation, texte du sujet avec le travail demandé Documents réponses DRB1 et DRB2 20 pages 2 pages Documents techniques 50 pages Ce sujet comporte trois parties indépendantes : Partie A : étude de l’alimentation en énergie de l’entreprise Partie B : étude du transfert des dalles à la sortie de la recuisson Partie C : étude du groupe électrogène de secours de l’alimentation du four Une lecture préalable et complète du sujet est indispensable. Il sera tenu compte de la cohérence avec laquelle les candidats traiteront chaque partie, le jury préférant une réflexion d’ensemble de la partie abordée à un éparpillement des réponses. ! Les questionnements portant sur les développements pédagogiques se verront affectés de 60 % des points de l’épreuve. Il est donc conseillé d’y consacrer 60 % du temps de l’épreuve. Les candidats sont invités à numéroter chaque page de leur copie et à indiquer clairement le numéro de la question traitée. Les candidats sont priés de rédiger les différentes parties du problème sur feuilles séparées et clairement repérées. Chaque question est identifiée par une police gras et repérées par un numéro. Il leur est rappelé qu’ils doivent utiliser les notations propres au sujet, présenter clairement les calculs et dégager ou encadrer tous les résultats. Tout résultat incorrectement exprimé ne sera pas pris en compte. En outre les correcteurs leur sauront gré d’écrire lisiblement et de soigner la qualité de leur copie. Il sera tenu compte de la qualité de rédaction, en particulier pour les réponses aux questions ne nécessitant pas de calcul. Le correcteur attend des phrases complètes respectant la syntaxe de la langue française. Pour la présentation des applications numériques, il est rappelé que lors du passage d’une forme littérale à son application numérique, il est recommandé aux candidats de procéder comme suit : - après avoir rappelé la relation littérale, chaque grandeur est remplacée par sa valeur numérique en respectant la position qu’elle avait dans la relation puis le résultat numérique est donné sans calculs intermédiaires et sans omettre son unité. Si le texte du sujet, de ses questions ou de ses annexes, vous conduit à formuler une ou plusieurs hypothèses, il vous est demandé de la (ou les) mentionner explicitement dans votre copie. 136 Fabrication de produits électrofondus Présentation de la société Cette société internationale fabrique des produits réfractaires électrofondus pour les fours de verriers. L’usine étudiée est une grande consommatrice d’énergie électrique, elle est alimentée par 2 sources indépendantes : ♦ un réseau principal en 225 kV ♦ un réseau secours en 63 kV L’usine est un gros client dont les charges maximales composées de fours électriques à arc peuvent atteindre 50 MVA. Présentation de l’unité de fabrication étudiée Il s’agit d’une unité de production de blocs réfractaires électrofondus, et principalement de pièces destinées à la construction de fours verriers. Ces produits sont obtenus par fusion en fours électriques à très haute température d’oxydes métalliques très purs. Les blocs réfractaires fabriqués par cette unité équipent actuellement environ 5000 fours de verriers dans le monde. La plupart de ces produits ont des propriétés exceptionnelles de résistance à l’usure, à la température et à la corrosion chimique ainsi que des caractéristiques de pureté qui expliquent leur emploi fréquent dans des industries de haute technologie. Ceci implique : ¾ Une alimentation en énergie adaptée aux puissances mise en jeu ¾ Une alimentation et un stockage des produits de base ¾ Une unité pilote complète pour la mise au point des procédés et des produits ¾ Plusieurs fours de fusion ¾ Des unités de transfert et de refroidissement des blocs ¾ Des unités d’usinage et d’assemblage des différents blocs réfractaires Le procédé général de fabrication s’inscrit dans huit grandes phases : 1) L’étude technique afin de proposer aux clients des solutions adaptées 2) La fabrication du moule 3) La composition d’une charge avec les matières premières 4) La fusion dans un four à arc électrique 5) La coulée dans des moules en sable aggloméré, en graphite ou en métal 6) La recuisson dans des arches de recuisson pour contrôler le refroidissement des pièces jusqu’à la température ambiante 7) Le finissage au moyen de différentes techniques de nettoyage, polissage, sciage du trou de coulée et usinage par outils diamantés. 8) Le prémontage des différents éléments des fours, 137 Cycle de fabrication type Points traités dans ce sujet L’alimentation en énergie de l’usine, la distribution HTA et l’alimentation d’un four Actuellement l’usine est alimentée en énergie électrique par une ligne EDF de 225 kV. Celle-ci arrive dans le poste général "01 " de transformation HT, appelé "Rougier", abaissant les tensions de 225 kV en 15 kV. Ce transformateur a une puissance de 52 MVA et un poids total de 120 t (dont 30 t d'huile de refroidissement), il dispose de 2 secondaires délivrant une tension de 15 kV. L'usine possède par contrat avec EDF, une ligne de secours 63 KV qui arrive dans le poste général "01" Rougier (secours). Cette ligne 63 kV est constituée de 4 transformateurs de 12 MVA 63 kV/15 kV. Le réseau HTA est constitué de plusieurs boucles. L’usine comprend 26 postes de distribution HTA, dont 7 postes pour les fours de l'usine et 1 poste pour le laboratoire. La puissance unitaire des transformateurs HTA/BT varie de 160 kVA pour certaines unités de différents secteurs à 5 MVA pour les fours. Modification de la motorisation du pont roulant de l’arche de recuisson Le pont est constitué d’un chariot de direction, d’un mât de levage, d’une pince de préhension et d’une cabine accrochée au chariot de direction. Le bloc moteur de direction permet d’obtenir 3 vitesses : Très Petite Vitesse, Grande Vitesse et Petite Vitesse. La structure du bloc moteur de translation est identique au bloc de direction. La transmission des mouvements se fait par chaînes et pignons. L’alimentation secourue du refroidissement du four Un groupe électrogène permet de secourir le système de refroidissement du four. Ce groupe est de marque SDMO, équipé d’un moteur Renault et d’un alternateur Leroy Somer de 1 290 kVA 400 V. L’alternateur du type LS 50.1 est équipé d’un régulateur R 449. 138 Organisation de ce sujet Il se décompose en 3 parties indépendantes qui se décomposent elles mêmes en sous partie : Partie A : étude de l’alimentation en énergie de l’entreprise A1 : généralités sur l’ouverture du marché de l’énergie A2 : étude de l’alimentation HTB de l’entreprise A3 : étude de l’alimentation HTA de l’entreprise Ö A31 : généralités Ö A32 : étude du transformateur HTB/HTA N°1 Ö A33 : analyse d'un défaut au secondaire du transformateur Ö A34 : analyse de la mise sous tension des batteries de condensateurs A4 : étude du transformateur du poste 18 A5 : étude du transformateur du four A A6 : étude du pré dimensionnement des conducteurs d’alimentation des électrodes Ö A61 : dimensionnement des tubes de cuivre Ö A62 : dimensionnement des câbles souples Partie B : étude du transfert des dalles à la sortie de la recuisson B1 : analyse du suivi d’une affaire B2 : étude de la solution existante du mouvement de translation du pont Ö B21 : étude de la chaîne cinématique Ö B22 : étude de la variation de vitesse B3 : étude de la nouvelle motorisation du mouvement de translation Ö B31 : choix de la nouvelle motorisation Ö B32 : choix du câble du moteur de translation Ö B33 : étude de l’alimentation électrique du variateur B4 : automatisme et choix de capteur Ö B41 : choix du capteur de position Ö B42 : automatisation du déplacement des dalles Partie C : étude du groupe électrogène de secours de l’alimentation du circuit de refroidissement du four C1 : caractéristiques technologiques du Groupe C2 : étude de l'alternateur Ö C21 : comportement de l’alternateur lors d’un court-circuit triphasé C3 : régulation de la tension de l'alternateur Ö C31 : principe et intérêt de ce type d’excitation Ö C32 : régulateur de tension R449 Dans chaque partie, il est demandé de transposer les notions techniques et scientifiques de la problématique industrielle au niveau de l’enseignement en classes de S.T.I. Electrotechnique ou de S.T.S. Electrotechnique. 139 Partie A : étude de l’alimentation en énergie de l’entreprise Vu les puissances et les tensions d’alimentation mises en jeu l’entreprise est directement gérée par le gestionnaire du Réseau de Transport d’Électricité. La loi du 10 février 2000 organise l’ouverture du marché français de l’électricité et prévoit que le gestionnaire du réseau de transport soit indépendant des autres activités, distribution et production. Pour la documentation relative à cette partie se référer aux documents DTA1 à DTA21 A1 Généralités sur l’ouverture du marché de l’énergie électrique Depuis le 1er juillet 2004, tous les consommateurs professionnels d’électricité sont devenus « éligibles ». Voir documents DTA1 et DTA2. Q1. Quel est l’avantage pour un professionnel de devenir « éligibles » ? Un professionnel éligible est-il obligé d’exercer son éligibilité ? Expliquer. Q2. Rappeler la chaîne des intervenants entre le producteur et le consommateur d’énergie, préciser le rôle et la fonction de chacun des intervenants. Q3. Qui assure la qualité de l’énergie livrée au consommateur ? Q4. Quels sont les critères que retiennent les fournisseurs pour faire des offres concurrentielles aux clients ? A2 Étude de l’alimentation HTB de l’entreprise Q5. Rappeler les niveaux de tensions du réseau HTB et HTA du réseau français. Q6. Á l’aide des documents DTA3 à DTA5, dessiner un schéma unifilaire de la structure d’alimentation du poste Rougier de l’entreprise en partant des postes sources La Motte et Avignon. Les 2 postes sources La Motte et Avignon disposent d’arrivée et de départ en 225 kV et 63 kV. A3 Étude de l’alimentation HTA de l’entreprise A3.1 Généralités Q7. Le réseau HTA de l’entreprise est donné sur les documents DTA9 à DTA12, Donner la structure de l’alimentation normale secours d’après le document DTA 9. Définir les boucles qui permettent d’alimenter les différents postes et identifier les sous stations, à partir des documents DTA10, DTA11 et DTA12. Q8. Les 4 transformateurs 63 kV/15 kV sont en parallèle, donner les conditions de couplages de ces transformateurs. Q9. Les transformateurs de l’installation sont équipés de régleur en charge, expliquer le principe du régleur en charge. Á partir de la documentation fournie, documents DTA6 à DTA8, et l’aide de la représentation de votre choix, expliquer le fonctionnement du régleur en charge lorsque l’on veut augmenter la tension secondaire. A3.2 Étude du transformateur HTB/HTA N°1 Ce transformateur à une puissance nominale de 12 MVA, une tension primaire de 63 kV et une tension secondaire de 15 kV à charge nominale, sa tension à vide est de 15,9 kV (pour la prise moyenne HT), son couplage est Ynd1, sa tension de court circuit garantie est Ucc% = 9%, ses pertes dues à la charge sont de 78 kW et ses pertes à vide sont de 10 kW. Son refroidissement est du type ODAF. Ces transformateurs sont fabriqués à la demande du client. L'essai en court-circuit réalisé par le constructeur a donné les relevés suivants Ucc = 1 360 V, Icc = 110 A et Pcc = 78 kW. 140 Q10. Donner la signification du sigle ODAF caractérisant le refroidissement de ce transformateur. Q11. Préciser la signification de l’indice horaire et donner la représentation des enroulements pour ce mode de couplage. Sur quoi repose le choix du couplage ? On utilisera les notations générales suivantes : U V J I : : : : valeur efficace d'une tension composée valeur efficace d'une tension simple valeur efficace d'un courant dans les phases couplées en triangle valeur efficace en ligne On suppose que toutes les grandeurs électriques sont des fonctions sinusoïdales du temps, de pulsation ω constante. On utilise les valeurs et les notations suivantes : * chute ohmique de tension R% = 100 * R2 * I 2 n V20 * chute inductive de tension X% = 100 * L2 * ω * I 2 n V20 * chute de tension K% = 100 * V20 − V2 V20 * tension de court-circuit Ucc% = 100 * U 1CC V = 100 * 1CC U1 V1 * R2, résistance par phase et L2, inductance de fuites par phase, du transformateur "ramenées" au secondaire * I2n valeur efficace du courant secondaire en ligne * U20 et V20 Valeurs des tensions composées et simples au secondaire du transformateur * U2 et V2 valeurs des mêmes tensions en charge * U1 et V1 Valeurs des tensions composée et simple au primaire du transformateur * U1cc et V1cc valeurs des mêmes tensions lors de l'essai en court-circuit pour des courants secondaires de court-circuit de valeurs efficaces I2n Q12. Établir la relation donnant Ucc% en fonction de R% et de X%. Ce transformateur est alimenté par un système triphasé équilibré de tension et débite dans un récepteur symétrique, de facteur de puissance cosα2, un système triphasé équilibré de courant de valeur efficace I2. Q13. Négliger le déphasage (toujours faible en fonctionnement normal) entre les tensions secondaires, à vide et en charge, relative à une même phase et établir la relation donnant K% en fonction de R%, X%, I2 et α2. Préciser le signe qu'il faut attribuer à α2 en fonction de la nature du récepteur. Q14. Rappeler la méthode pour réaliser l'essai en court-circuit sur ce type de transformateur et vérifier par le calcul la valeur de Ucc% garantie par le constructeur. Calculer l'intensité de court-circuit, en fonctionnement équilibré, au secondaire du transformateur. Q15. Donner les critères de choix du disjoncteur à placer au secondaire du transformateur. En justifiant votre réponse, indiquer si disjoncteur Orthofluor FPX24 convient (documents DTA 13 à DTA 15). A3.3 Analyse d'un défaut au secondaire du transformateur Un système triphasé déséquilibré de grandeurs sinusoïdales, de tension simple V1, V2, V3 peut être considéré comme la superposition de trois systèmes triphasés équilibrés * un système direct * un système inverse * un système homopolaire 141 V1 = Vd + Vi + Vo V2 = a ² *Vd + a *Vi + Vo V3 = a *Vd + a ² *Vi + Vo Le système direct est Le système inverse est Le système homopolaire est Q16. : Vd : Vi : Vo a²*Vd a*Vi Vo a*Vd a²*Vi Vo Un court-circuit s'établit entre les phases a et b, la phase c reste isolée. Exprimer le module du courant de court-circuit dans ce cas en fonction du module du courant de court-circuit de la question Q14. Calculer la valeur du courant de court-circuit dans ce cas et son déphasage par rapport à la tension simple à vide Vao. L'appareil de protection précédent convient-il ? A3.4 Analyse de la mise sous tension des batteries de condensateurs L’installation électrique dispose d’une compensation d’énergie réactive globale au niveau de chacun des 3 jeux de barres du poste 1 au niveau HTA. Chaque bloc de batteries fixes est placé dans une cellule protégée. Chaque bloc fournit une puissance réactive de 4200 kvar. Les blocs installés sont constitués de blocs Propivar monophasés d’une puissance élémentaire de 350 kvar. Q17. Expliquer le rôle des résistances intégrées dans les blocs de condensateurs et rappeler les règles de sécurité en ce qui concerne la tension aux bornes d’un condensateur quand celui est déconnecté du réseau. Q18. Choisir à l’aide des documents DTA16 à DTA17, la référence de la batterie à installer. Donner le mode de couplage des blocs de condensateurs en le justifiant. Q19. On isole une batterie de condensateurs de 4 200 kvar et on l’alimente par le transformateur n°1 seul. Représenter le schéma équivalent par phase de l’alimentation du bloc de condensateurs par le transformateur en négligeant les inductances en aval du transformateur et la résistance du transformateur. Déterminer l’expression du courant de pointe Ip à la mise sous tension des condensateurs en fonction de V (tension simple), L et C (respectivement inductance et capacité par phase). Calculer ce courant de pointe. Q20. Exprimer le courant Ic dans la batterie de condensateurs, en fonction de Ip, Q et Scc (Scc puissance de court circuit en VA au secondaire du transformateur) et calculer Ic. Q21. Dans le cas où le rapport Ip/Ic est supérieur à 100, le constructeur préconise l’emploi d’une inductance de choc. Quel est le rôle de cette inductance, est-elle nécessaire dans ce cas ? EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE Cette exploitation s’adresse à des étudiants de première année de STS électrotechnique dans le cadre des essais de systèmes. On dispose : Ö d’un système industriel de relèvement de facteur de puissance en gradin. Ö des factures d’énergie de l’établissement Ö des schémas électriques complets de l’installation électrique du lycée. Q22. Proposer le plan du travail demandé aux étudiants dans le cadre d’une séance d essais de systèmes dont l’objectif est de : Ö justifier l’intérêt économique et technique de l’amélioration du facteur de puissance d’une installation industrielle. Ö de mettre en œuvre un système de compensation en gradins. Q23. Proposer un relevé qui permettrait de mettre en évidence l’utilisation ou non d’une inductance de choc. Donner les appareils de mesure à utiliser et le schéma du montage à réaliser. 142 A4 Étude du transformateur du poste 18 Q24. Représenter un schéma simplifié unifilaire de l’alimentation du poste 18 à partir du poste 1 à l’aide des documents DTA10, DTA11 et DTA18. Q25. Choisir les cellules B, D et C du poste 18 avec les documents DTA19 à DTA20. Choisir le fusible de la cellule C avec le document DT21. EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE L’entreprise souhaite rénover les cellules du poste 18, cette rénovation fait l’objet d’un thème de BTS Electrotechnique 2ème année. Ce thème est confié à 3 étudiants qui travaillent en liaison directe avec le sous-traitant qui doit réaliser les travaux. Q26. Proposer un planning organisationnel de ce thème de sorte que les étudiants puissent effectuer toutes les tâches du projet pendant les semaines concernées. A5 Étude du transformateur du four A Ce four est équipé d’un régleur en charge au primaire et dispose de 3 couplages possibles pour le secondaire (ces couplages sont réalisés hors tension). Sa puissance nominale est de 4 400 kVA, Il est constitué de 3 enroulements primaires couplés en étoile, avec 27 plots de réglages et de 4 enroulements secondaires par colonne soit 12 enroulements au total. La tension primaire est la tension nominale du réseau HTA, la tension secondaire par enroulement est au maximum égale à 200 V, quand le régleur est sur la position n°27, et au minimum égale à 100 V, quand le régleur est sur la position n°1. Q27. Les plots de réglage agissent sur le nombre de spires au primaire, montrer comment en faisant varier le nombre de spires il est possible de modifier la tension secondaire. Q28. Déterminer le courant maximum pour un enroulement du secondaire. Pour le couplage secondaire « Etoile parallèle », tous les enroulements d’une colonne sont en parallèle. Q29. Proposer un schéma du montage et calculer : Ö la tension secondaire entre phase minimum U2miniEp Ö la tension secondaire entre phase maximum U2maxEp Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2miniEp Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2maxEp Pour le couplage secondaire « étoile série parallèle », deux enroulements d’une colonne sont en série 2 par 2 et les couples de 2 sont en parallèle. Q30. Proposer un schéma du montage et calculer : Ö la tension secondaire entre phase minimum U2miniEs Ö la tension secondaire entre phase maximum U2maxEs Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2miniEs Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2maxEs Pour le couplage secondaire « Triangle parallèle », tous les enroulements d’une colonne sont en parallèle, proposer un schéma du montage. Q31. Proposer un schéma du montage. Pour ce montage on limite le courant en ligne à 14 800 A, donner : Ö la tension secondaire entre phase minimum Ö la tension secondaire entre phase maximum Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2mini Ö Le courant maximum par phase au secondaire pour U2max Ö La tension secondaire à partir de laquelle on limite le courant secondaire Q32. Si la fabrication du produit réfractaire impose un courant de 10 000 A dans les électrodes et une tension entre les électrodes de 253 V, quel couplage doit-on choisir ? 143 EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE L'objectif est de connaître les impédances ramenées au primaire du transformateur quelque soit le mode de couplage et de définir les essais nécessaires pour déterminer ces impédances. Q33. Calculer l'impédance ramenée au primaire mini et max selon le réglage du régleur et selon le mode de couplage. Proposer des essais pour déterminer ces impédances. A6 Étude du pré dimensionnement des conducteurs d’alimentation des électrodes Les électrodes du four en graphite de 300 mm de diamètre sont raccordées au transformateur par des jeux de tubes de cuivre et des câbles refroidis par eau. Le courant maximal admissible dans les électrodes est de 14 kA. A6.1 Dimensionnement des tubes de cuivre Les tubes sont en cuivre et ont une épaisseur ne dépassant pas 15 mm pour limiter l’effet de peau. Q34. L’effet de peau est défini par la formule suivante : δ= ρ π * µ0 * µr * f Rappeler à quoi correspond l'effet de peau et calculer l’épaisseur de peau d'un tube à 20°C et à 40°C. Montrer comment évolue l'épaisseur de peau avec la température. Justifier l’épaisseur maximale du conducteur choisie par le constructeur. On rappelle que : ♦ La perméabilité magnétique du vide est de 4 × π × 10-7 ♦ La résistivité du cuivre utilisé est de 1,72 × 10-8 Ω.m à 20°C. ♦ Le coefficient de température du cuivre α = 39 × 10-4 °C-1 Q35. Pour une densité de courant dans le tube égale à 20 fois celle dans l’électrode et une épaisseur du tube de 15 mm, calculer les diamètres intérieur et extérieur du tube de cuivre nécessaire. Q36. Calculer la résistance du tube par unité de longueur. Q37. Si on néglige l’effet de peau, quel diamètre de conducteur de cuivre plein aurait t-on pu choisir ? (On suppose pour cette question une densité de courant de 4 A/mm²). Si on tient compte de l'effet de peau, l’évolution de la densité de courant dans ce conducteur en fonction de la profondeur de pénétration z peut s’exprimer par : J ( z ) = J 0 * e −z δ . On pose : Ö J0 densité de courant du cuivre à la périphérie du conducteur Ö z profondeur Ö δ épaisseur de peau Calculer la valeur moyenne de la densité de courant dans l'épaisseur de peau avec J0 = 10,5 Amm-2. Si on suppose que 82% du courant passe dans l'épaisseur de peau, vérifier que la densité de courant moyenne est cohérente. 144 La variation de la densité de courant génère des pertes supplémentaires que l'on exprime à l'aide du rapport K = Ra où Ra est la résistance du conducteur en courant alternatif et Rc la Rc résistance du conducteur en courant continu. En utilisant la formule de Levasseur ci-dessous calculer la résistance par unité de longueur du conducteur et la comparer à la résistance par unité de longueur du tube choisi par le constructeur de diamètre intérieur de 70 mm et diamètre extérieur de 100 mm. Conclure sur le choix du constructeur. ⎛3⎞ ⎛ S Formule de Levasseur : K = ⎜ ⎟ + ⎜⎜ ⎝ 4 ⎠ ⎝ p *δ 6 6 6 ⎞ ⎟⎟ + 0,25 ⎠ S : section du conducteur p : périmètre du conducteur δ : épaisseur de peau A6.2 Dimensionnement des câbles souples Des câbles souples de 6 m de longueur permettent de relier les tubes aux supports d’électrodes. Afin d’assurer une certaine souplesse à ces câbles, ces derniers sont réalisés à partir de torons de conducteurs de faibles sections. La structure interne du câble est constituée de 7 torons élémentaires à composition concentrique, dont le diamètre du fil unitaire est de 0,94 mm. La densité de courant est de 4 A/mm². Q38. Sachant que le courant maximal admissible est de 14 000 A, déterminer la section de cuivre des torons, le nombre de conducteurs pour chaque toron et le nombre de couche de conducteurs dans chaque toron. Déterminer le diamètre réel d'un toron en tenant compte d'un foisonnement des conducteurs de 10%. Les 7 torons sont répartis et torsadés autour d'un conduit de refroidissement selon le type "rope lay", et l'ensemble est enfermé dans une enveloppe isolante d'un diamètre extérieur de 156 mm et d’un diamètre intérieur de 127 mm. Q39. Proposer une organisation interne du câble et calculer le diamètre maximum du conduit de refroidissement en tenant compte d'un foisonnement des torons de 20%. Le câble est refroidi par un circuit d’eau sous pression et le constructeur du câble préconise une pression de 5 bars et une élévation maximale de température de l’eau de 0,5°C par mètre. On néglige les pertes supplémentaires dans le câble et l'on suppose que la température du cuivre est de 40°C. Q40. Quel doit être la qualité du fluide caloporteur ? Calculer les pertes par effet joule dans un câble et justifier le rôle du refroidissement, On suppose que toute l'énergie dissipée par unité de longueur de câble est évacuée par le fluide caloporteur. Écrire l'équation de l'égalité des énergies et en déduire le débit d'eau nécessaire pour que l'élévation de la température de l'eau ne dépasse 0,5°C par mètre (tous les autres échanges thermiques sont considérés comme négligeables). On donne : Ö La masse volumique de l’eau ρe = 103kg*m-3 Ö La capacité calorifique de l’eau ce = 4,18 × 103 J*°C-1 Ö Q, débit minimum en m3/h Ö L, longueur du câble en mètre Ö S, section cuivre du câble Ö Δθ, variation de température autorisée Pour faciliter la réalisation du circuit de refroidissement des câbles le constructeur préconise de mettre 2 câbles de 2 400 mm² en parallèle par phase, c’est la solution retenue dans l’entreprise. 145 Q41. En quoi cette solution facilite t-elle la réalisation du circuit de refroidissement ? Faire un schéma du circuit électrique et un schéma du circuit hydraulique. Calculer dans ce cas les nouvelles pertes joules et le débit d’eau nécessaire, on se place dans les mêmes conditions que la question précédente. Conclure sur la solution retenue. EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE On souhaite mettre en évidence la mesure de courant dans les circuits et sensibiliser les élèves à la structure des câbles et des conducteurs en général, à partir de l’exemple industriel précédent. Cette activité de travaux pratiques est envisagée en 1ère STI génie électrotechnique. Q42. Proposer quatre technologies de capteur de courant qui peuvent être utilisées pour mesurer ce type de courant et dresser un tableau comparatif des performances de ce type de capteur. Q43. En utilisant 3 de ces technologies proposer un montage pour mettre en évidence la technologie la mieux adaptée pour mesurer le courant absorbé par le four qui permettrait de délivrer une tension image du courant comprise entre 0 et 10 V pour un courant variant de 0 à 14 000 A. Proposer un montage avec les mêmes formes de courant et de tension avec des lampes à arc. 146 Partie B : étude du transfert des dalles à la sortie de la recuisson Á la sortie du four, le produit est coulé dans des moules qui sont transférés par un pont à fourche. Les dalles ainsi obtenues sont démoulées et placées dans une arche de recuisson par une enfourneuse. Á cet instant le cœur des dalles est encore liquide. L’arche de recuisson va permettre de baisser la température des dalles progressivement ceci pendant plusieurs heures. Á la sortie de l’arche de recuisson, un pont roulant permet de transférer les dalles sur un convoyeur qui les achemine vers l’atelier suivant. L’étude suivante va porter sur le transfert des dalles à la sortie de l’arche de recuisson, à l’aide du pont de refoulement. Situation Le pont roulant de refoulement est situé dans la zone de recuisson à la sortie de l’arche de recuisson. Il permet de saisir une à une les dalles en sortie de l’arche de recuisson, pour les déposer dans un chariot du convoyeur, qui les dirigera vers le poste de contrôle. Il est constitué d’un chariot mobile qui supporte, la cabine du conducteur, un mât supportant la pince mobile sur trois axes, permettant la saisie des dalles en sortie de l’arche de recuisson. Schéma de principe Chaîne Poutre Translation Gauche (x) Droite (x) Galet Mat de levage Cabine Pignon Motorisation TPV : Très Petite Vitesse PV : Petite Vitesse GV : Grande Vitesse Montée (z) Descente (z) Zone de sortie des dalles de l’arche de recuisson Pince mobile de serrage des dalles 147 Zone de transfert des dalles vers le chariot du convoyeur Description du pont de refoulement Le déplacement en translation est réalisé par un système de pignons et de chaîne triple associé à une motorisation électrique trois vitesses. La partie translation dans son ensemble repose, par l’intermédiaire de galets, sur deux poutres (parties hachurées) ; la poutre de « translation » est aussi entraînée par un système similaire de pignons et de chaîne et par une motorisation électrique afin de réaliser le mouvement de « direction » Pour la documentation relative à cette partie voir documents DTB1à DTB17. B1 Analyse du suivi d’une affaire Le cahier des charges de cette affaire consiste à remplacer la motorisation de direction et de translation du pont de défournement des dalles. Cette affaire est suivie au niveau de l’entreprise cliente par un chargé d’affaire qui doit écrire les clauses techniques de l’affaire. Ces clauses techniques précisent à l’entreprise intervenante l’ensemble des travaux, de fourniture, de montage, d’essais et d’assistance à la mise en route, demandé pour la remise en état de la motorisation du pont. Ces clauses donnent les conditions d’exécution des travaux et les 6 lots de travaux à réaliser. Ces lots correspondent à la Décomposition du Prix Global et Forfaitaire. Q44. Rappeler les 6 points importants du déroulement d’une telle affaire et donner les tâches à effectuer pour chaque étape. Le document DTB1, du référentiel du BTS électrotechnique, rappelle les activités professionnelles et les tâches liées à une telle affaire. Q45. Les travaux ne peuvent s’effectuer que durant la période de fermeture estivale. Dans ce cas quelle procédure temporelle est obligatoire pour ce genre de projet afin d’éviter les indemnités de retard ? EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE On souhaite réaliser un thème de 2ème année STS électrotechnique sur cette affaire. Q46. Proposer le plan du cahier des charges à remettre aux étudiants ainsi que la répartition des tâches entre étudiants. B2 Étude de la solution existante du mouvement de translation du pont B2.1 Étude de la chaîne cinématique Q47. D’après les caractéristiques (documents DTB2 et DTB5), déterminer les valeurs des vitesses linéaires de translation TPV, PVminimum et GV du chariot. Q48. A partir des masses en mouvement, déterminer la valeur de l’inertie totale ramenée sur l’arbre du moteur GV. Q49. On considère que la caractéristique mécanique du moteur est une droite. Tracer et donner l’équation de la caractéristique mécanique du moteur à partir des données du document DTB5. Q50. On se place dans le cas où l’on n’agit pas sur le ralentisseur et où l’on considère que le couple résistant est constant et égal au couple nominal du moteur à N = 1 300 tr/mn. Donner l’équation de l’évolution de la vitesse du chariot en fonction du temps lors de sa montée en vitesse, de l’arrêt à sa vitesse nominale. Q51. Tracer la courbe de N = f(t) pendant le démarrage et déduire le temps de mise en vitesse depuis la position arrêt du chariot jusqu’à la vitesse nominale. Déterminer la distance parcourue pendant ce temps. Quelle courbe N = f(t) doit-on obtenir pour éviter le balancement de la charge ? Expliquer comment, sur la solution existante, cet inconvénient avait été supprimé. 148 B2.2 Étude de la variation de vitesse Q52. Rappeler le principe de fonctionnement du ralentisseur. Préciser les rôles du ralentisseur TELMA dans cette machine. Quels sont les inconvénients d’une telle solution ? (Documents DTB3 et DTB4). Q53. Á partir des documents DTB2 à DTB6, décrire le principe retenu sur la solution existante pour obtenir les trois vitesses TPV, PV et GV. B3 Étude de la nouvelle motorisation du mouvement de translation L’ancienne motorisation sera remplacée par un seul moteur frein associé à un réducteur adapté. Le moteur retenu est un moteur Leroy Somer du type LSMV90L-FCRJ01 de 1,5 kW avec frein et ventilation forcée (documents DTB7 et DTB8). Ce moteur sera piloté par un variateur du type UMV 4301. Les performances dynamiques et statiques de l’ancienne installation seront conservées mais la vitesse linéaire max est limitée à 0,7m*s-1. B3.1 Choix de la nouvelle motorisation Q54. Choisir le réducteur à associer à ce moteur pour conserver les performances de l'ancien système. Utiliser le document DTB9. Donner la plage de variation de vitesse du moteur. On suppose que : ª le couple résistant est constant, en régime stabilisé, et égal à 3 Nm, ª le flux dans le moteur est constant quelque soit la vitesse. Q55. Rappeler l’équation de la caractéristique mécanique du moteur dans la zone de fonctionnement stable et tracer les caractéristiques mécaniques passant par les points de fonctionnement correspondant aux vitesses GV, PVmini et TPV. Donner les 3 fréquences d’alimentation du moteur qui permettent d’obtenir les vitesses précédentes. Commenter le choix du moteur retenu si l'accélération est limitée à 0,18 m*s-2 Q56. Donner les références du variateur à associer au moteur (documents DTB10 et DTB11). Expliquer le fonctionnement du module de freinage. Q57. Réaliser le nouveau schéma de puissance à l’aide des documents DTB12 et DTB13. Toutes les fonctions et sécurités présentes sur les anciens schémas devront être conservées et si nécessaire adaptées. EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE On souhaite mettre en évidence la problématique précédente sur un portique de levage équipé d’un palan monorail. Le palan monorail est équipé, pour la translation, d’un moteur asynchrone triphasé de 500 W piloté par un convertisseur de fréquence. Q58. Proposer à partir du schéma équivalent pour une phase du moteur, une démonstration rapide de l’équation de la caractéristique mécanique du moteur et justifier la condition de la question Q55 concernant le flux. Proposer un essai de systèmes permettant de relever la caractéristique mécanique du moteur pour 3 fréquences différentes. Q59. Les étudiants ont relevé le courant dans la résistance de freinage et déduisent que seulement une puissance moyenne de 10 W a été dissipée dans cette résistance pendant la phase de freinage. Cette résistance peut dissiper au maximum 50 W. Donner l’allure du courant qu’ils ont pu relever et justifier leur calcul. Donner l’allure de la courbe du courant efficace du moteur en fonction de la puissance utile. Comment fonctionne la machine asynchrone pendant le freinage? 149 B3.2 Choix du câble du moteur de translation Un câble unique alimente le moteur, le frein à manque de courant, et la sonde de température du moteur. Il parcourt une chaîne porte câble comprenant en tout 5 câbles. La température ambiante maximale est de 45°C. La puissance du frein électromagnétique à manque de courant de 100 W. Le ventilateur est alimenté par un autre câble. Q60. D’après les caractéristiques de l’installation et en prenant une densité de courant de 4 Amm-2, déterminer la section normalisée et le nombre, des conducteurs de puissance du câble. Calculer la chute de tension induite par ce câble et conclure (prendre, ρ = 1,9*10-8Ω∗m-1). Choisir le câble ÖLFLEX, sur le document DTB14, adapté à l’alimentation du nouveau moteur frein et donner la référence du câble retenu. Quels sont les avantages de ce type de câble ? Q61. Le frein électromagnétique est alimenté en alternatif, il est constitué d’un électroaimant avec 2 spires de Frager. Expliquer le rôle de ces spires et donner une représentation de cet électroaimant. EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE On souhaite mettre en évidence l’importance de la spire de Frager dans les freins électromagnétiques et dans les contacteurs. Etude d’un contacteur sans spire de Frager. Q62. Donner l’expression de la reluctance du circuit magnétique avec et sans entrefer et écrire la relation d’Hopkinson dans chaque cas. La force d’attraction s’exprime sous la forme F = φ2 , si le courant dans la bobine 2μ 0 S 2 est de la forme i = I m * sin(ω * t ) que peut-on dire de l’évolution de la force dans le temps ? Tracer l'allure de F(t). Étude d’un contacteur avec 2 spires de Frager. Q63. Représenter le schéma équivalent du nouveau circuit quand l’entrefer est nul, avec Φ1 le flux dans les spires de Frager et Φ2 le flux dans le reste du circuit. Dans les mêmes conditions d’alimentation que la question Q62, la force s’exprime sous la forme F (t ) = A(sin 2 (ω * t ) + B sin 2 (ω * t + ϕ )) mettre cette équation sous la forme suivante F (t ) = A * (1 + B ) − D * cos(2 * ω * t + Ψ ) . 2 Tracer l’allure de F(t) et en déduire l’intérêt de ces spires. B3.3 Étude de l’alimentation électrique du variateur Cette étude est réalisée pour la puissance nominale du moteur et le rendement du variateur est supposé égal à 95%. Q64. Calculer le facteur de puissance de la charge constituée du moteur et du variateur et indiquer le moyen d’améliorer ce facteur de puissance. Proposer 2 technologies de compensation. Á partir de l’expression générale du facteur de puissance, donner les causes d’un mauvais facteur de puissance. Le facteur de puissance du moteur au point nominal donné par le constructeur est de 0,8. Comment évolue ce facteur de puissance en fonction de la charge du moteur ? Donner l’allure de la courbe du facteur de puissance du moteur en fonction de la puissance utile. Q65. Calculer le taux de distorsion harmonique du courant par rapport au fondamental en utilisant le document DTB15. Calculer la valeur efficace du courant fondamental. 150 Á la vue de l’allure du courant, proposer une structure interne des différents circuits de puissance de ce convertisseur. Quel est le pourcentage de pertes dans les câbles induit par la présence de ces harmoniques ? B4 Automatisme et choix de capteur Fonctionnement de l'installation : Ce système a un fonctionnement semi-automatique, en effet la prise des dalles est effectuée par l'opérateur à l'aide des commandes manuelles dont il dispose, la dépose quand à elle est automatique. Les déplacements de translation et de direction sont contrôlés par deux capteurs de position. Pendant le déplacement et la dépose en mode automatique, les positions de la pince sont contrôlées par des capteurs T.O.R. Description des cycles de fonctionnement : Le point de référence, dans le plan (x, y), pour le tracé des cycles sera le mât de levage (voir graphe page 16). MODE MANUEL Première phase : Prise de la dalle en mode manuel dans la zone "Prise de dalle". L'opérateur dispose de manipulateurs et de pédales pour commander les mouvements du pont. Lorsque la dalle est serrée par une pince actionnée par un vérin électrique et que la pince est en position verticale et haute, l'opérateur valide la prise de la dalle par bouton poussoir. Cette action provoque le départ du cycle automatique de dépose de la dalle. Le point de départ du cycle automatique Pdcy a pour coordonnées x = xdcy et y = ydcy, ces coordonnées sont aléatoires et dépendent de l'endroit où l'opérateur a pris la dalle. MODE AUTOMATIQUE Deuxième phase : Déplacement de la zone "prise de dalle" au point d'attente convoyeur libre Pa (xa, ya). Pour atteindre le point de dépose Pd (xd, yd), le chariot du pont passe par un point de passage obligatoire Pp (xp, yp) et par le point d'attente convoyeur libre Pa (xa, ya), de manière à respecter toujours le même angle d'attaque sur le poste de dépose. Le déplacement du point de départ Pdcy (xdcy, ydcy) au point d'attente Pa (xa, ya) se fait en Petite Vitesse. Une fois le point Pa (xa, ya) atteint deux cas peuvent se produire : Ö le convoyeur n'est pas libre dans ce cas le chariot du pont est en attente, Ö le convoyeur est libre alors on passe à l'étape suivante (troisième phase). La pince conserve sa position de départ pendant le déplacement du point de départ au poste de dépose. Troisième phase : Déplacement du point d'attente convoyeur Pa (xa, ya), au point de dépose dalle Pd (xd, yd). Ce déplacement se fait en Très Petite Vitesse. La distance à parcourir est de 50 cm ou 70 cm (variable selon le modèle de dalle déposée). Quatrième phase : Dépose de la dalle La pince descend jusqu'à la position basse. La pince s'ouvre et dépose la dalle dans le chariot. La pince remonte jusqu'à la position haute et elle reste ouverte. Cinquième phase : Déplacement du point de dépose Pd (xd, yd) au point de retour Pr (xr, yr) Une fois la dalle déposée, le pont va se positionner, au point de retour Pr (xr, yr) du mode automatique, en Grande Vitesse. Le point de retour atteint, le pont se met en attente (en mode manuel) pour un nouveau cycle de dépose. 151 MODE ARRÊT D’URGENCE Lors d’un arrêt d’urgence le pont s’immobilise immédiatement, mais si la pince tient une dalle elle reste fermée. L’appui sur un bouton poussoir de réarmement permet, après déverrouillage des arrêts d’urgence, de revenir en mode manuel (seuls deux arrêts d’urgence, ATU1 et ATU2, seront traités). Synoptique du déplacement du pont en automatique Avant Y Chariot de dépose Mouvement de direction Point de dépose Pd Arrière se ites eV d n ra Très Petite Vitesse G Point d'attente Pa Point de retour Pr Rang 1 Point de passage Pp Rang 2 tite Pe Rang 3 Vit se es Rang 4 Rang 5 Petite V itesse Mouvement de translation Zone "Prise de dalle" Gauche Droite X Désignation des Entrées API Départ de cycle automatique Dcya Position basse pince Spbp Position haute pince Sphp Pince ouverte Spo Pince fermée Spf Réarmement Srearm Arrêt d’urgence 1 ATU1 Arrêt d’urgence 2 ATU2 Valeur capteur translation %MW1 Valeur capteur direction %MW2 Désignation des Sorties API Déplacement Translation Droite Déplacement Translation Gauche Déplacement Direction Avant Déplacement Direction Arrière Déplacement Montée Pince Déplacement Descente Pince Commande vitesse A Commande vitesse B Ouverture pince Fermeture pince Coordonnées des points de positionnement Points départ passage attente dépose retour Valeur de x xdcy xp xa xd xr KTD KTG KDA KDR KMP KDP KV1 KV2 KOP KFP Pilotage des entrées vitesses du variateur VP(EVP1) VP(EVP2) GV = VP1 0 0 PV= VP2 1 0 TPV = VP3 0 1 Valeur de y ydcy yp ya yd yr Kv1 Kv2 24 152 26 B4.1 Choix du capteur de position (documents DTB16 et DTB17) Le capteur de position contrôlant le déplacement en translation est un capteur de type capteur de position à câble. Il contrôle directement le déplacement du chariot par rapport à une position de référence. Les déplacements de translation et de direction sont de 4,50 m maximum. On désire une précision à 1 mm près. Les entrées analogiques de l’automate programmable sont codées sur 10 000 points. Q66. Pourquoi ne pas avoir placé directement un codeur sur l’arbre moteur ? D’après les documents techniques, donner les avantages et les inconvénients des deux types de capteurs proposés sur ces documents pour cette application. Q67. On choisira un capteur de position avec sortie analogique. Donner la résolution du système en fonction du type de sortie analogique retenue. Donner la référence du capteur choisi. B4.2 Automatisation du déplacement des dalles Q68. Compléter le GEMMA de l’installation (document réponse DRB1). Les informations des capteurs de positions sont directement traitées par l'automate. Le point zéro pour les capteurs correspond à une position du pont complètement à gauche et en arrière. La valeur de l'information correspondant aux coordonnées des points est appelée : ª ª Q69. xi, pour la position en translation, avec i l'indice du point yi, pour la position en direction, avec i l'indice du point Donner l’expansion de la macro étape M1 du GRAFCET de marche automatique de l’installation (document réponse DRB2). Donner le GRAFCET de sûreté (document réponse DRB2). 153 PARTIE C : étude du groupe électrogène de secours de l’alimentation du circuit de refroidissement du four Le groupe sert à secourir les circuits de refroidissement de plusieurs fours. Le schéma ci-dessous ne représente que le secours d’un seul circuit de refroidissement. Le groupe est constitué d’un moteur diesel Renault V16 et d’un alternateur Leroy Somer de la gamme LSA du type 50.1 et modèle M6 Pour la documentation relative à cette partie voir documents DTC1 à DTC11. C1 Caractéristiques technologiques du groupe Q70. Donner le schéma de principe d'un alternateur avec un excitateur sans bague ni balai. Donner les deux types possibles d'excitation de l'excitateur. Q71. La classe d’isolation de l’alternateur est H, à quoi correspond cette lettre ? L’indice de protection est IP 23, à quoi correspond cet indice ? Q72. Le bobinage du stator de l’alternateur principal est du type « bobinage conséquent » avec un pas de 2/3. Á l’aide d’un schéma développé, expliquer ce type de bobinage. C2 Étude de l'alternateur On dispose des renseignements suivants : - Stator en étoile, Sn = 1290 kVA, Un = 400 V, Nn = 1500 tr/mn, cos φn = 0,8 charge inductive 154 - Caractéristique à vide : U0 désigne la tension entre phase et Ie le courant d'excitation. Ie (A) U0 (V) 0 0 0,2 75 0,35 150 0,5 225 0,68 300 0,82 1 360 400 1,2 1,5 2 420 438 450 3 465 4 475 5 480 - Caractéristique en court-circuit triphasé symétrique : Icc désigne le courant en ligne et Ie le courant d'excitation. Ie(A) Icc(A) 0 0 0,6 310,2 1 517 1,32 672,1 1,8 931 2,2 1550 3 1137,8 4 2048 - Essai en déwatté (déphasage π /2 AR), U = 410 V, Ie = 4 A, Ist = 931 A - Résistance par phase R = 1,5 mΩ soit R% = 1,2 %. C2.1 Comportement de l'alternateur lors d'un court-circuit triphasé Pour cet alternateur le constructeur donne la réactance transitoire longitudinale X'd = 27%, la réactance subtransitoire longitudinale X''d = 15% et la constante de temps subtransitoire T''d = 18 ms. Q73. Donner l'allure du courant dans une phase en fonction du temps lors du court-circuit. Q74. Déterminer les caractéristiques du disjoncteur qui permet de protéger cet alternateur en cas de court-circuit à la sortie et la valeur de réglage de son déclencheur. Q75. Le disjoncteur doit être équipé d'un dispositif de protection contre les courants résiduels limité à 0,5 A. Choisir le disjoncteur et son dispositif de protections et de mesures sur les documents DTC3 à DTC5. Donner les réglages des courants du dispositif de protections et de mesures. EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE Un établissement dispose d’un groupe électrogène triphasé de 15 kVA qui fonctionne en secours réseau par l’intermédiaire d’une armoire «Normal - Secours». Ce groupe alimente une station de relèvement des eaux de pluie. La structure de l’installation et les caractéristiques du système sont données sur le document DTC6. On envisage l’exploitation de ce système en organisation de chantier. Q76. Proposer 2 types de démarreur pour ces pompes en donnant la structure du démarreur retenue avec ses avantages et ses inconvénients. Q77. En fonction des caractéristiques du groupe fournies, évaluer le courant de courtcircuit au niveau de l’alternateur. Le mode d’excitation de cet alternateur est compound, quelle sera la répercussion sur le courant de court-circuit en régime établi ? Q78. Rappeler les trois activités du chantier. Q79. Á partir de la fiche d’évaluation "réception et contrôle du chantier" fournie sur le document DTC7, proposer une fiche de procédure d’essai pour cette activité de chantier. C3 Régulation de la tension de l'alternateur L'alternateur est équipé, d'une excitatrice composée d’un enroulement inducteur principal repéré par les bornes 5 et 6 sur le document DTC2. L’alimentation de l’inducteur est réalisée par un régulateur électronique R449 dont les bornes de sortie "+E; -E" sont connectées aux bornes de l’inducteur, voir documents DTC8, DTC9 et DTC10. Le type de commande du circuit d’excitation retenue est une excitation AREP. 155 Le régulateur R449 permet de contrôler le courant dans aux l’inducteur pour obtenir la tension nominale à la sortie de l’alternateur quelque soit le courant et le déphase demandé par la charge. C3.1 Principe et intérêt de ce type d’excitation Q80 Quel est le principe utilisé pour cette régulation, s’aider de schémas de principe pour expliquer la solution (donner les organes de puissance qui interviennent dans le régulateur). Ce type de régulateur est équipé d’un potentiomètre P1 pour régler le statisme lors du couplage de 2 alternateurs en parallèle. Q81 Expliquer par la caractéristique en charge de l’alternateur l’intérêt de ce potentiomètre. C3.2 Régulateur de tension R449 La modélisation de Rothert est une simplification de la modélisation de Potier. Rothert prend les mêmes hypothèses que Potier excepté qu'il néglige la chute de tension due à l'inductance de fuites. Q82 Tracer les diagrammes de Rothert (diagramme tension et diagramme courant) pour cosϕ = 0,8 AR en prenant Ist (courant dans une phase) comme origine. Soit IZ1Z2, le courant de l’enroulement "Z1; Z2" qui est en phase avec le courant Ist1 (courant dans la phase 1). Ce courant est proportionnel au courant Ist1. Soit IX1X2, le courant de l’enroulement "X1; X2" déphasé de –π/2 par rapport à V1 (tension simple entre la phase 1 et le neutre). Ce courant est constant si V1 est constant. On suppose que le courant It, qui est la somme vectorielle du courant IX1X2 et du courant IZ1Z2, une fois redressé fournit le courant Ie dans l'inducteur. L'amplitude du courant IX1X2 génère un courant Ie1 permettant d'obtenir U1 = 440 V à vide. L'amplitude du courant IZ1Z2, composée avec celle du courant IZ1Z2, génère un courant Ie qui permet d'obtenir U1 = U1n = 400 V à la charge nominale. Q83 Tracer les diagrammes de Fresnel de la composition vectorielle des courants dans les enroulements "Z1; Z2"et "X1; X2" pour cosϕ = 0,8 AR en prenant Ist1 comme origine. Comparer ce diagramme à celui de la question précédente. Que peut-on dire de l'amplitude du courant dans l'inducteur ? En cas de coupure de la tension de retour de l’alternateur, le régulateur autorise une variation de la tension de sortie de l'alternateur de 10% entre le fonctionnement à vide et en charge. Q84 Que peut-on conclure sur ce dispositif de régulation ? EXPLOITATION PÉDAGOGIQUE On envisage un essai de système sur le groupe électrogène de 15 kVA en 2ème année de STS Électrotechnique. Cet essai de système s’inscrit dans le thème de la qualité de l’énergie électrique. Ce thème est traité en 2ème année de S.T.S. Electrotechnique. Afin de mettre en œuvre la problématique des harmoniques de tensions de rang 5 sur les réseaux, on envisage de charger le groupe électrogène par un convertisseur alternatif - continu constitué d’un pont triphasé à thyristors qui débite sur une résistance fixe de 15 kW. Q85 Des essais réalisés sur un réseau de faible impédance et sur l'alternateur de 15 kVA ont donné les résultats du document DTC11. Commenter les allures des tensions obtenues et justifier la valeur de la tension aux bornes de l’alternateur. Pourquoi le régulateur ne respecte-t-il pas sa précision ? 156 DOCUMENTS TECHNIQUES Sommaire Partie A : DT A1 DT A2 DT A3 DT A4 DT A5 DT A6 DT A7 DT A8 DT A9 DT A10 DT A11 DT A12 DT A13 DT A14 DT A15 DT A16 DT A17 DT A18 DT A19 DT A20 DT A21 Extrait de la liste des fournisseurs d’électricité Extrait du contrat unique proposé par EDF Schéma HTB de l’alimentation de l’entreprise Poste de source 225 kV de La Motte Poste Rougier Informations générales sur le régleur en charge Structure du régleur en charge Fonctionnement du régleur en charge Schéma du poste Rougier - Poste 1 Schéma du réseau HTA de l’entreprise (1/3) Schéma du réseau HTA de l’entreprise (2/3) Schéma du réseau HTA de l’entreprise (3/3) Cellules Areva Normaclad PX - généralités Cellules Areva Normaclad PX - caractéristiques techniques Cellules Areva Normaclad PX - caractéristiques des appareils de coupure Condensateurs Merlin Gérin MT Propivar (1/2) Condensateurs Merlin Gérin MT Propivar (2/2) Alimentation du poste 18 Cellules Fluokit M24 - généralités Cellules Fluokit M24 - caractéristiques techniques Choix des fusibles des cellules Fluokit M24 Partie B : DT B1 DT B2 DT B3 DT B4 DT B5 DT B6 DT B7 DT B8 DT B9 DT B10 DT B11 DT B12 DT B13 DT B14 DT B15 DT B16 DT B17 Activités et tâches professionnelles associés du référentiel du BTS électrotechnique Ancien système de motorisation de la translation Structure du moteur GV/PV (frein-ralentisseur à courants de Foucault) Schéma de principe de câblage - Principe de fonctionnement Caractéristiques du moteur PV/GV frein-ralentisseur à courants de Foucault de l’ancien système Schémas de puissance de l’ancien système - Alimentation du ralentisseur du frein et de l’embrayage Moteurs asynchrones triphasés fermés LS MV Moteurs asynchrones triphasés fermés LS MV - Critères de sélection Réducteur Orthobloc 2000 Variateurs électroniques universels UMV 4301 - Présentation Variateurs électroniques universels UMV 4301 - Sélection Variateurs électroniques universels UMV 4301 - Pilotages et fonctions (1/2) Variateurs électroniques universels UMV 4301 - Pilotages et fonctions (2/2) Fiche technique des câbles Ölflex Servo FD Courants harmoniques émis par des charges non linéaires Capteur de position WS 19KT (1/2) Capteur de position WS 19KT (1/2) Partie C : DT C1 DT C2 DT C3 DT C4 DT C5 DT C6 DT C7 DT C8 DT C9 DT C10 DT C11 Alternateur LSA 50.1 4P caractéristiques électriques Alternateur LSA 50.1 caractéristiques techniques Masterpact NT et NW Présentation Unité de contrôle Micrologic A (1/2) Unité de contrôle Micrologic A (2/2) Structure de la station de relèvement des eaux - Description des constituants Fiche d’évaluation de l’organisation de chantier Régulateur R 449 Présentation Régulateur R 449 Système d’excitation Régulateur R 449 Synoptique de fonctionnement Résultats des essais de la charge non linéaire 157 Extrait de la liste des fournisseurs d’électricité s’étant déclarés prêts à faire des offres commerciales aux clients éligibles sur le marché français Définitions - Consommateurs finals : clients achetant de l’énergie pour sa propre consommation - Consommateurs finals profilés : consommateurs d’électricité équipés de compteurs à index (cas standard) - Consommateurs finals télérelevés : consommateurs d’électricité équipés de compteurs à courbe de charge télérelevée (généralement > 250 kVA) - Acheteurs publics : consommateurs d’électricité soumis au code des marchés publics (exemple : collectivités locales) - Consommateurs finals multi-sites : consommateurs d’électricité sur plusieurs sites (exemple : chaîne de magasins) - Autres fournisseurs et négociants : acheteurs et vendeurs d’électricité - Fourniture complète de la consommation : le fournisseur vend la totalité de l’énergie consommée par le client - Fourniture de blocs standardisés d’énergie : le fournisseur ne livre que des quantités déterminées à l’avance. Cette option est en pratique réservée aux grands consommateurs industriels. Descriptif des offres Offres nationales à tous les clients professionnels 158 Extrait du contrat unique proposé par EDF CONDITIONS GÉNÉRALES RELATIVES à l’accès et à l’utilisation du réseau électrique ainsi qu’à la fourniture d’électricité pour les clients ayant souscrit un CONTRAT UNIQUE I – DÉFINITIONS Contrat unique /Contrat Le Contrat unique porte à la fois sur la fourniture d’Électricité active et réactive et sur l’accès au RPD et son utilisation (acheminement de l’électricité). Il comprend les présentes Conditions Générales de Vente, les Conditions Particulières, leurs annexes ainsi que tout avenant. Électricité / Électricité active / Électricité réactive Tout système électrique utilisant le courant alternatif met en jeu deux formes d’Électricité : l’Électricité active et l’Électricité réactive. Dans les processus industriels, seule l’Electricité active est transformée au sein de l’outil de production en énergie mécanique, thermique, lumineuse, etc. L’électricité réactive sert notamment à l’alimentation des circuits magnétiques des machines électriques (moteurs, transformateurs, …). GRD/Distributeur Entité exerçant l’activité de Gestionnaire des réseaux publics de distribution telle que définie par la Loi, ou toute autre entité qui lui serait substituée et qui exercerait la même activité et ci-après dénommé le Distributeur. Au sens du Contrat, le GRD est considéré comme un tiers. Loi Loi n°2000-108 du 10 février 2000 relative à la modernisation et au développement du service public de l’électricité modifiée par la loi n° 2003-8 du 3 janvier 2003 et ses décrets d’application. Partie(s) Le Client ou EDF ou les deux selon le contexte. Point de livraison/PDL Point physique où l’Électricité est soutirée au réseau et correspond à la notion de point physique de raccordement utilisée dans l’annexe du décret n°2002-1014 du 19 juillet 2002. Le Point de livraison est précisé dans les Conditions Particulières. Il est généralement identifié par référence à une extrémité à un élément d’ouvrage électrique. Il coïncide généralement avec la limite de propriété. Protocole EDF-GRD Contrat passé entre EDF et le GRD relatif à l’accès au RPD, à son utilisation et à l’échange de données pour les PDL qui font l’objet d’un Contrat unique. Réseau public de distribution/RPD Le Réseau Public de Distribution est constitué des ouvrages compris dans les concessions de distribution publique d’électricité, en application des articles L. 2224-31 et suivants du Code Général des Collectivités territoriales et à l’article 23 de la loi du 8 avril 1946 ou conformément au cahier des charges type de la concession à EDF du Réseau d’Alimentation Générale en énergie électrique, approuvé par décret du 23 décembre 1994 pour les réseaux exploités à des tensions inférieures à 50 kV. Responsable d’équilibre Entité qui prend en charge les risques financiers liés aux ajustements que le RTE et/ou le GRD doit effectuer pour compenser les excédents ou déficits d’énergie sur le réseau dus aux aléas de consommation pour un consommateur ou un ensemble de consommateurs d’électricité, à l’intérieur d’un périmètre d’équilibre se déterminant par l’ensemble du ou des Points de Livraison du ou des Sites pour lesquels l’entité assure la fonction de responsable d’équilibre. RTE Le Gestionnaire du Réseau Public de Transport Site Site répondant aux critères de l’éligibilité conformément à l’article 22 de la loi. 159 160 Transformateur Centrale de production Jeu de barres 63kV Jeu de barres 225kV Légende du schéma: ROUGIER ROUGIER Schéma HTB de l’alimentation de l’entreprise Poste de source 225 kV de La Motte 161 Poste Rougier arrivée 225 kV Poste Rougier arrivée 63 kV (secours) 162 Informations générales sur le régleur en charge Lorsque le changeur de prises en charge est actif, il s’y produit un arc électrique. Pour éviter toute contamination de l’huile du transformateur, le changeur de prises est logé dans son propre compartiment d’huile, séparé de l’huile du transformateur. Tous les composants qui génèrent ou interrompent le courant durant l’activité du changeur de prises se situent dans le compartiment de ce dernier. La gamme UB de changeurs de prises en charge fonctionne d’après le principe du sélecteur, en ce sens que les fonctions de sélecteur de prise et de commutateur sont réunies en une seule. Le changeur de prises en charge de type UB est monté au sein du boîtier du transformateur. Les montures à couvercle et à berceau peuvent être toutes deux spécifiées. Le changeur de prises fourni est prêt pour le montage à l’intérieur du boîtier du transformateur, ce qui simplifie les procédures d’installation. Tout l’équipement nécessaire à l’utilisation du changeur de prises se trouve dans un cylindre de plastique renforcé à la fibre de verre constituant le boîtier du sélecteur. L’entraînement s’effectue à partir d’un mécanisme motorisé distinct, installé sur le côté du boîtier du transformateur et connecté par le biais d’arbres de transmission et de roues coniques. 163 Structure du régleur en charge Le changeur de prises se compose de trois unités monophasées, mutuellement identiques, montées dans le boîtier du sélecteur. Chaque unité monophasée comprend un sélecteur et des contacts de transition. Un inverseur est prévu pour la commutation plus/moins ou approximation/précision. Sélecteur Le sélecteur se compose d’un système de contacts fixes et mobiles. Les contacts fixes sont montés sur des bagues insérées à travers la paroi de cylindre du boîtier du sélecteur. Chaque contact fixe possède deux lignes de contact de chaque côté, l’une pour le contact principal mobile et l’autre pour les contacts de commutation mobiles. Le système de contacts mobiles d’une unité monophasée se compose du contact principal, du contact de commutation principal et de deux contacts de transition. Le système est construit sous la forme d’un dispositif rigide pivotant par le biais d’un axe de transmission commun isolé. En position de service, le courant de charge est transmis par le contact principal mobile, qui consiste en deux griffes maintenues contre le contact fixe au moyen de ressorts. Le contact de commutation mobile et les contacts de transition sont apparentés à des rouleaux, qui se déplacent sur les contacts fixes en forme de lame. Voir la Fig. 3. La génération et la rupture du courant s’effectuent entre les contacts de commutation fixes et mobiles. Les contacts de commutation sont en cuivre/tungstène ou en cuivre uniquement, dans le cas de changeurs de prises de plus faible intensité. En position de service, le courant est véhiculé par des surfaces propres de cuivre ou d’argent, non sujettes à la formation d’arcs électriques. Résistances de passage Les résistances sont faites de fil enroulé en spirale sur des bobines isolantes. Elles sont connectées entre le contact principal mobile et les contacts de transition. Inverseur L’inverseur permet d’inverser l’enroulement d’équilibrage ou de modifier la connexion dans le réglage approximation/précision. Une phase de l’inverseur comprend un contact mobile et trois contacts fixes. Le contact mobile est installé sur un cylindre isolé, monté en pivot au sommet de l’axe de transmission (voir Fig. 4). Le courant est véhiculé par les quatre griffes du contact mobile. Les surfaces de contact sont en argent et en cuivre. L’inverseur n’assure ni la production ni la rupture du courant en cours de fonctionnement. 164 Fonctionnement du régleur en charge La séquence de commutation lors du passage de la position1 à la position 2 est illustrée par les schémas de la Fig.8 ci-dessous. Les schémas de la Fig. 9 illustrent la séquence de commutation lorsque l’inverseur R s’inverse pour la commutation plus/moins 165 Schéma du poste Rougier - poste 1 Borne de branchement de la batterie de condensateurs du jeu de barres B 01 du poste 1 166 167 168 169 NORMACLAD PX Type blindé 7,2 kV à 24 kV 170 Caractéristiques techniques Caractéristiques techniques des cellules (selon norme CEI) Contacts auxiliaires (option) Capacité maximale de raccordement des câbles MT Embrochage/Débrochage motorisé (option) 171 Caractéristiques des appareils de coupure Disjoncteur au SF6 : ORTHOFLUOR FPX (selon norme CEI) Interrupteur-sectionneur au SF6 : ISR (selon Norme CEI) Contacteur au SF6 : GYROFLUOR GFA 172 Condensateurs MT Propivar Dimensions 173 Condensateurs MT Propivar Dimensions (suite) 174 Alimentation du poste 18 Les 3 cellules à remplacer 175 Cellules FLUOKIT M24 pour tableau modulaire HTA Des cellules pour toutes les fonctions 176 Caractéristiques techniques des cellules 177 Choix des fusibles Cellules PF et PFA Les cellules PF et PFA de la gamme FlUOKIT M24 peuvent recevoir deux types de fusibles normalisés : Type FNw selon la norme UTE NFC : 64.210 Type FD selon la recommandation CEI 282.1 et dimensions DIN 43.625 Protection des transformateurs (utilisation sans surcharge à 20°C < θ < 40°C) Fusible (A) kVA kV Type FNw selon C 13 100 (conf. EDF) 5,5 10 15 20 5,5 6,6 10 15 20 5,5 6,6 10 15 20 Type FNw selon C 13 100 Type FD selon DIN Nota : 50/63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 16 32 32 32 63 63 63 63 63 6,3 16 16 16 32 32 32 63 63 63 63 6,3 6,3 16 16 16 16 16 43 43 43 43 43 63 6,3 6,3 6,3 16 16 16 16 16 43 43 43 43 43 16 16 16 32 32 32 63 63 63 80 100 125 1250 1600 2000 2500 63 16 16 16 16 32 32 32 63 63 63 80 100 125 6,3 16 16 16 16 16 32 32 32 63 63 63 80 100 6,3 6,3 6,3 16 16 16 16 32 32 32 43 43 63 63 6,3 6,3 6,3 6,3 16 16 16 16 32 32 32 43 43 63 16 16 25 25 31,5 40 40 50 63 80 100 125 160 16 16 16 25 31,5 31,5 40 50 50 63 80 100 125 160 10 16 16 16 25 25 31,5 31,5 40 50 50 63 80 100 125 6,3 10 10 16 16 16 25 25 31,5 31,5 40 50 63 80 125 125 6,3 6,3 10 10 16 16 16 25 25 31,5 31,5 40 50 50 80 80 63 100 Les fusibles pour la cellule PFA sont équipés d'un percuteur Ces fusibles conditionnent une largeur de cellule de 500 mm Protection des batteries de condensateurs Utiliser des fusibles dont le courant nominal est immédiatement supérieur à 1,8 fois le courant nominal de la batterie de condensateurs. Remplacement des fusibles L'accès aux fusibles s'effectue depuis la face avant des cellules, porte du compartiment câbles enlevée. Lorsque l'élimination d'un défaut se traduit par la fusion d'un ou de deux fusibles, les caractéristiques du (ou des) fusible(s) restant sont affaiblies sous l'effet du court-circuit. Il est donc recommandé de remplacer les trois fusibles de la même cellule (recommandations CEI 282-1). 178 Activités et tâches professionnelles associées du référentiel du BTS électrotechnique Activités Tâches Professionnelles associées T11 T12 T13 Etude technique et économique T14 d'une affaire ou d'un projet T15 T16 T17 T18 Réalisation, excécution ou industrialisation d'un ouvrage, d'un équipement, d'un produit, d'un moyen de production. T21 T22 T23 T24 T25 T26 T31 T32 Planification, suivi technique et T33 maîtrise des coûts d'une affaire ou T34 d'un projet. T35 T36 T37 Analyser le CDC et les appels d'offre Contribuer à l'analyse fonctionnelle Concevoir des solutions techniques et des procédures Réaliser les dossiers techniques de fabrication et d'exécution Elaborer une offre adaptée au cahier des charges Analyser les causes d'un dysfonctionnement Contribuer à la conception de la procédure de test Répondre à un besoin de formation Contribuer au développement du produit Adapter les solutions techniques Régler les paramètres et mettre au point le prcessus de fabrication Proposer des améliorations de procédé et d'organisation Réaliser un ouvrage, un équipement ou un produit Appliquer les textes administratifs et réglementaires Programmer et assurer le suivi de la réalisation et des essais Assurer le suivi de l'ensemble du cycle d'achat Organiser l'ordonnancement, la logistique et la gestion des flux Préparer, planifier l'intervention Suivre les coûts, les délais et la qualité de la réalisation Rechercher et décider des recours à la sous-traitance Fournir un appui technique aux opérateurs de fabrication T41 Assurer une responsabilité hiérarchique T42 Assurer une gestion des ressources humaines Animation coordination d'équipe T43 Animer des groupes de travail dans le cadre d'une procédure qualité dans le cadre d'un chantier ou T44 Accueillir des intervenants sur le chantier d'un projet, T45 Coordonner des actions de formation Participer à l'animation du réseau de distributeur,d'installateurs et de T46 bureaux d'études T51 Essais, mise en service ou T52 contrôle d'un ouvrage, d'un T53 produit ou d'un moyen de T54 production, T55 Contrôler la conformité d'un produit Suivre les indicateur d'assurance qualité Réaliser les essais et les mesures nécessaires à une qualification Effectuer la mise en service Procéder à la réception avec le client Maintenance ou Service Après T61 Vente d'un ouvrage, d'un produit ou d'un moyen de production. T62 Organiser les interventions de maintenance, locales ou à distance Réaliser les réglages, corrections, expertises et dépannages T71 Conseiller techniquement le client T72 Collaborer avec les fournisseurs pour la conception Relations clients fournisseurs T73 Participer aux négociations avec les fournisseurs et le client (internes et externes) T74 Informer le client sur l'état d'avancement des travaux T75 Former le client à la prise en main et au dépannage du 1er niveau T76 Animer des réunions ou intervenir dans des conférences techniques 179 Ancien système de motorisation de la translation Ventilation forcée Frein FCO Moteur PV/GV Réducteur 1/15ème à 2 entrées 1 sortie Embrayage électromagnétique Ralentisseur TELMA Réducteur 1/25ème Données techniques de l’ancien système Trois vitesses sont utilisées : Poids de l’ensemble mobile : Réducteur d’angle classe AGMA 3 : Réducteur TPV : Moteur TPV GV, PV, TPV 6t 1/15 1/25 Motorisations équipées de capteur de température Classe de motorisation : F Tension réseau : 400 V Température ambiante max : 45°C Vitesse Moteur TPV : 1440 trs/min Pas de la chaîne : 20 mm Nombre de dents : 25 Distance moteur/coffret d’alimentation : 30 m ⎛V ⎞ Rappel de l’expression de l’inertie d’une masse en mouvement : J = M ⎜ ⎟ ⎝Ω⎠ 180 2 Structure du moteur GV/PV (frein-ralentisseur à courants de Foucault) Allure des caractéristiques du moteur et du ralentisseur 181 Schéma de principe de câblage Principe de fonctionnement DÉMARRAGE 1 Démarrage direct en grande vitesse : ª fermer contacteur général G (par ARTG) ª fermer AV ou AR, AD1 ou AD2 s'ouvre, l'alimentation du ralentisseur est pilotée par la platine (l'accélération, donc le temps de démarrage seront définis par le réglage du potentiomètre ACCEL). 2 Démarrage avec palier petite vitesse, puis grande vitesse ª fermer contacteur général G (par ARTG) ª fermer AV ou AR et, en même temps, fermer PV, le ralentisseur reste alimenté. Il s'oppose donc au démarrage et on obtient le palier petite vitesse (voir nota: marche petite vitesse). En ouvrant PV l'ensemble moteur ralentisseur est alimenté comme dans le cas précédent et l'on obtient la grande vitesse. RALENTISSEMENT ET ARRÊT 1 Arrêt direct depuis la grande vitesse par le ralentisseur ª -ouvrir AV ou AR. Le moteur n'est plus sous tension, AD1 ou AD2 se ferme, l'alimentation du ralentisseur est pilotée par la platine. La décélération donc le temps d'arrêt sont définis par le réglage du potentiomètre DECEL. 2 Ralentissement grande vitesse - petite vitesse, puis arrêt direct depuis la petite vitesse par le ralentisseur ª -AV ou AR étant maintenu fermé, fermer PV ; le moteur est sous tension, le ralentisseur est alimenté, le ralentissement s'opère jusqu'à la petite vitesse (voir nota: marche petite vitesse). ª Pour l'arrêt, ouvrir AV ou AR ; AD1 ou AD2 se ferme, le moteur n'est plus sous tension, le ralentisseur est alimenté. ARRET D'URGENCE Le bouton ARTG permet d'obtenir l'arrêt d'urgence et l'immobilisation par le frein FCO. 182 Caractéristiques du moteur PV/GV frein-ralentisseur à courants de Foucault de l’ancien système Rotor C.S. Construction Protégée IP23 Cd m.daN 0,75 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 5 5,5 6,5 8 Type moteur Frein-Ralentisseur Lsa 90 S1 FCO R0/0 Lsa 90 S1 FCO R0/0 Lsa 90 S1 FCO R0/0 Lsa 90 L2 FCO R0/12 Lsa 90 L3 FCO R0/12 Lsa 90 L3 FCO R0/12 Lsa 100 L1 FCO R0/12 Lsa 100 L2 FCO R0/12 Lsa 112 M1 FCO R0/2 Lsa 112 M2 FCO R0/2 Lsa 112 M2 FCO R0/2 PLS1 160 MT FCL R03 Rapport GV/MV ID (380 V) IN (380 V) 1/12 1/6,5 1/5 1/6,5 1/5 1/4 1/3,5 1/3 1/4 1/3,5 1/3 1/3,5 2,6 4,3 5,5 7 8,9 10,2 11,5 14,6 18,8 20,5 24,8 31 0,82 1,45 1,95 2,3 2,4 3 3,5 3,7 4,8 5 6,1 6,8 Cn à : tr/mn Puissance kW à installer 1300 1200 0,12 0,20 0,26 0,35 0,45 0,55 0,75 0,80 1,25 1,40 1,60 1,90 0,17 0,30 0,40 0,50 0,69 0,80 1,00 1,25 1,80 2,00 2,40 2,80 183 0,55 0,75 1,1 1,5 1,8 2,2 2,6 3 3,5 4 4,8 6 R1-R2-R3 S 1 mot. S A 3,3 3,8 4,8 5,3 5,8 6,6 8,4 10,8 11,8 14,5 18,0 20,0 20,0 15,0 15,0 15,0 14,0 11,0 9,0 8,0 7,0 5,0 2 mot. S A 6,6 10,0 7,6 10,0 9,6 7,5 10,8 7,5 11,6 7,5 13,2 7,0 16,8 5,5 21,6 4,5 23,6 4,0 29,0 3,5 36,0 2,5 Cl MD² POIDS max kg.m² kg m.daN 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 8 0,227 0,227 0,227 0,274 0,274 0,274 0,300 0,300 0,505 0,505 0,505 0,880 54 54 54 60 60 60 65 65 96 96 96 135 Schémas de puissance de l’ancien système Alimentation du ralentisseur du frein et de l’embrayage 184 LSMV 0,18 à 132 kW 3965 fr - 10.2005 / a CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DE CONSTRUCTION Le LSMV est à la base d'une large gamme de moteurs pour la variation de vitesse. LEROY-SOMER propose également les modèles suivants : PLSMV : moteurs à carcasse en aluminium de construction protégée. FLSMV, FLSCMV : moteurs à carcasse en fonte avec différents degrés de protection mécanique. Réseau 400 V - 50 Hz Couplage du moteur : Υ 400 V 4 Pôles Puissance nominale à 50 Hz Type Roulements : A jeu C3, graisse LHT, en butée avant, bloqués dans les versions à bride Équilibrage : - Classe S : HA 80 à 132 - Classe R : HA 160 à 315 Sondes : CTP dans le bobinage Peinture: Système Ia, Noir RAL9005 Carter : Alliage d'aluminium Paliers : Fonte Protection : IP 55 Isolation : Classe F Tension : 400V ± 10% Pour humidité relative inférieure à 95% Boîtes à bornes : Aluminium Capot de ventilation : Métallique Vitesse nominale Couple nominal Couple maximal Courant à vide Intensité nominale Facteur de puissance Cos ϕ Rendement Moment d'inertie Masse η % J IM B3 kg.m2 Pn Nn Mn Mm Io min-1 In (400V) kW Nm Nm A A LSMV 71 L 0,18 1455 1,19 4,8 0,65 0,67 0,57 69 0,000675 6,4 LSMV 71 L 0,25 1450 1,68 5,9 0,85 0,91 0,58 70 0,000675 6,4 LSMV 71 L 0,37 1452 2,44 7,7 0,95 1,3 0,58 71 0,00085 7,3 LSMV 80 L 0,55 1420 3,7 8,2 1,25 1,65 0,71 68 0,0013 8,2 LSMV 80 L 0,75 1435 4,9 15 1,43 2 0,71 77 0,0024 11 LSMV 90 SL 1,1 1445 7,2 17 1,33 2,5 0,82 79 0,0039 17 LSMV 90 L 1,5 1435 9,9 23 1,54 3,2 0,84 80 0,0049 17 LSMV 100 L 2,2 1440 14,6 39,2 2,27 4,7 0,83 81 0,0071 24 LSMV 100 L 3 1430 19,4 56,4 3,1 6,3 0,82 81 0,0071 24 LSMV 112 MG 4 1460 26 84 4,6 8,4 0,8 85 0,015 33,3 LSMV 132 SM 5,5 1460 37 121 4,4 10,4 0,87 86 0,0334 55 LSMV 132 M 7,5 1455 49,4 139 4,7 14 0,89 87 0,035 55 LSMV 132 M 9 1460 58,8 185 6,5 16,8 0,88 88 0,0385 65 LSMV 160 MR 11 1460 71,7 233 6,6 20,2 0,88 89 0,069 100 LSMV 160 LU 15 1465 97,8 371 11,7 28,3 0,85 90,7 0,096 109 LSMV 180 M 18,5 1468 120 360 14,1 34,4 0,84 92,4 0,123 136 LSMV 180 LU 22 1468 143 459 16,9 40,7 0,84 92,8 0,145 155 LSMV 200 L 30 1476 194 591 22,9 55,8 0,83 93 0,24 200 LSMV 225 SR 37 1475 240 704 28,9 68,9 0,82 93,9 0,29 235 LSMV 225 MG 45 1483 290 937 34,9 82,9 0,83 94,2 0,63 320 LSMV 250 ME 55 1481 354 1020 38,5 100 0,84 94,4 0,73 340 LSMV 280 SD 75 1482 483 1562 55,1 137,1 0,83 94,9 0,96 430 LSMV 280 MK 90 1488 577 1912 68,2 165 0,83 94,9 2,32 655 LSMV 315 SP 110 1489 706 2563 81,7 200 0,83 94,9 2,79 750 LSMV 315 MR 132 1488 847 2771 77 230 0,88 94,3 3,27 860 kg D'autres polarités et tensions peuvent être sélectionnées à partir des éléments contenus dans le catalogue technique LSMV, ou à partir de cahiers des charges spécifiques. DÉSIGNATION - CODIFICATION 4P 1500 min-1 Polarité(s) Vitesse(s) Exemple : LSMV 180 M 18,5 kW LSMV 180 M 18,5 kW Type Puissance nominale IM 1001 (IM B3) Forme de construction CEI 34-7 185 400 V 50 Hz IP 55 Tension réseau Fréquence réseau Protection CEI 34-5 LSMV LEROY-SOMER 16015 ANGOULÊME CEDEX - FRANCE RCS ANGOULÊME N B 671 820 223 S.A. au capital de 62 779 000 € www.leroy-somer.com Moteurs asynchrones triphasés fermés pour systèmes d'entraînement à vitesse variable 0,18 à 132 kW Moteurs asynchrones triphasés fermés LS MV 186 ent Réducteur mécanique Orthobloc 2000 Sélection Réducteur Orthobloc (Ot) : forme M, N, NU, NS (Ot 2203), à socle S ou à bride BT, BS, BD..., BR, BL (Ot 2203 à Ot 2803) Montage intégré MI Moteurs asynchrones : LS 4 pôles, IP 55, 50 Hz, classe F - multitension : 220/380 V - 230/400 V - 240/415 V de 0,18 à 9 kW - autres tensions : 380 V ∆ - 400 V ∆ - 415 V ∆ de 4 à 75 kW Montage universel MU Moteurs freins : asynchrones LS type FCR, FCO, FAST, FAP ou FCPL, 4 pôles, 50 Hz, classe F FCR : multitension : de 0,18 à 3 kW FCPL : 230/400V : de 11 à 75 kW FAST : multitension : de 0,18 à 1,8 kW Montage arbre primaire AP Clas se FAP : multitension : de 0,18 à 37 kW FCO : multitension : de 4 à 9 kW I Carter monobloc en fonte nervurée. Engrenages et arbre en acier au nickel chrome molybdène ; denture hélicoïdale, taillée carbure, superfinie ou rectifiée après cémentation. Multiples possibilités d'entraînement : moteur ou moteur frein, vitesse variable en montage intégré, montage universel, arbre primaire, etc. Arbre sortant à gauche, à droite ou double, ou creux avec système d'extraction incorporé. Moteurs LS, puissance kW Vitesse de sortie Indice de min -1 réduction 11,6 125 12,9 112 14,5 100 16,1 90 18,1 80 20,4 71 23 63 25,9 56 29 50 32,2 45 36,3 40 40,8 35,5 46 31,5 51,8 28 58 25 64,7 22,4 72,5 20 90,6 16 116 12,5 129 11,2 145 10 161 9 181 8 230 6,3 290 5 0,18 0,25 0,37 0,55 0,75 0,9 1,1 1,5 1,8 2,2 71 4 5,5 7,5 Hauteur d'axe 100 112 90 9 11 132 15 18,5 22 160 180 30 37 200 45 55 225 250 75 = • BB 2403 2303 2503 2803 ARBRE CREUX 2603 2203 • • • • • • • • • • • • 2503 Type Ot 2803 Ot 2703 Ot 2603 Ot 2503 Ot 2403 Ot 2303 Ot 2203 2303 71 80 71 71 80 80 Type moteur frein triphasé LS 4 pôles et hauteur d'axe 90 100 132 112 90 90 100 112 132 160 160 180 180 200 200 112 100 90 80 71 63 56 50 45 40 35,5 31,5 28 25 22,4 20 16 12,5 11,2 10 Ot 2203 128 111 98,4 87,6 79,6 72,8 61,7 57,2 49,5 44,1 38,9 35,9 32 28,6 25,6 22,3 19,7 16,1 12,5 11,1 9,83 85,4 79,4 69,4 61,3 54,6 49 44,2 39,5 34,8 31,9 27,6 24,5 22,2 20,1 16,5 12,3 11,4 10,1 Ot 2403 124 113 102 89 80,9 71,6 63,2 56,3 50,5 45 40,8 35,5 32,5 28,4 25,7 23,3 20,2 16,8 12,7 11,4 10,3 Ot 2503 127 116 99,2 91 79,1 69,6 62,5 55,3 49,8 45,1 39,2 35,9 31,5 28,1 26 22,3 20,4 16,3 12,5 11 110 99,5 87,1 79,1 69,9 64,8 57,5 51,4 43,9 39,8 36,2 31,6 27,7 25,5 22,5 19,9 15,7 12,4 11,3 110 99,5 87,1 79,1 69,9 64,8 57,5 51,4 43,9 39,8 36,2 31,6 27,7 25,5 22,5 19,9 15,7 12,4 102 87,4 81 70,2 64,8 57,9 50,8 43,7 39,4 35,7 32,5 28,3 25,5 22,8 20,1 15,7 12,7 Ot 2303 Joints double lèvre sur portée traitée rectifiée. Roulements à billes ou à rouleaux. Type Ot 2803 Ot 2703 Ot 2603 Ot 2503 Ot 2403 Ot 2303 Ot 2203 R 690 565 512 417 336 294 216 A 510 420 355 280 230 170 1303 AA 110 100 90 70 50 43 30 AB 590 490 425 350 280 216 160 B 350 270 240 230 195 155 120 2303 2203 125 Ot 2803 4xK A AB 2703 225 225 250 D 100 m6 90 m6 70 m6 60 m6 50 k6 40 k6 30 j6 E 210 170 140 120 100 80 60 EX 5 5 5 14 14 9 11 BB 410 320 290 280 235 190 144 9 8 6,3 8,02 6,22 5 9,14 8,27 6,8 5,07 9,4 8,1 6,7 5,1 10,1 8,1 6,2 9,99 7,87 6,2 Exemple de sélection : 1,8 kW 52 min-1 Kp = 1 à pattes, horizontale, arbre creux Désignation : Ot 2203 NS 1 B 00 C 28,6 MI - 4P LS 90 1,8 kW - 400 V 187 Réducteurs à socle G H HA HC 215 315 50 612 170 250 45 480 155 225 40 430 148 200 40 375 126 160 30 304 105 125 20 242 75 112 15 189 GA 106 95 74,5 64 53,5 43 33 K 26 24 22 24 18 14 11 P1 450 350 300 210 210 140 140 O M24 M24 M20 M20 M16 M16 M10 Z 50 50 42 42 36 36 22 Q 305 255 222 185 150 120 67 RA 650 515 447 415 331 278 206 V 385 310 290 232 186 174 149 Y2 x 25 225 30 175 11 153 21 147 16 105 13,5 92,5 23 71 Masse kg 320 210 140 73 47 26 19 Arbre de sortie creux E F GA 430 25 100,4 340 22 85,4 310 20 74,9 296 18 64,4 252 14 53,8 210 10 41,3 148 10 38,3 D 95 80 70 60 50 38 35 280 1. En montage universel MU, les moteurs sont en B35. Puissance désirée : Vitesse souhaitée : Facteur de service nécessaire à l'application : Fixation : C 40 35 35 33 28,5 27,5 14 Arbre de sortie plein EY F 200 28 160 25 130 20 92 18 70 14 60 12 40 8 LS triphasé 127 = C Type Ot 2703 AA Ø P1 Motoréducteurs réalisables exclusivement en montage universel MU et/ou AP. Ot 2603 F E B Indices de réduction Bouchon magnétique livré en standard. EY 280 Réductions exactes Montage multiposition sur deux faces en standard ; montage avec bride en option. EX 1 Q V OxZ Moteurs freins FCR FCO FAST FAP FCPL • 80 3 1 R HJ Anneau de levage en standard sur les tailles 23 à 28. LB Y D Couple spiroconique rôdé et appairé. G E 11,6 à 290 min-1 EF GA = 1) RA HA (Kp Dimensions en millimètres x Rendement 97 % 1 Forme socle, arbre sortant à gauche G ou arbre creux C AC (jusqu'à 1/10000 en réducteur combiné) Cotes d'encombrement des motoréducteurs Orthobloc (Ot), montage intégré MI, Ot 2203 à Ot 2803 HC Disponible en 7 tailles jusqu'à 75 kW Rapports de réduction 1/5 à 1/125 Réducteur livré lubrifié, prêt à l'emploi. Dimensions D H7 Mo t rendem u a h à onaux g o h t r o arbres à r u e t toréduc H ORTHOBLOC 2000 Hauteur d'axe 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 AC 140 170 190 200 235 280 316 350 390 468 510 586 HJ 130 130 138 152 152 201 238 255 275 393 415 466 LB 221 253 277 333 355 439 507 564 626 714 795 935 Masse kg 8,3 11 15,2 21 24,4 60 78 110 170 235 340 445 AC 160 185 226 226 264 316 350 390 540 540 540 Moteurs asynchrones et freins FLS triphasé EF maxi Masse FCR5 FCO FAP kg HJ LB 155 62 116 51 17 142 253 141 59 22 153 277 163 59 43 176 319 126 175 48 176 355 243 201 80 195 439 213 120 225 507 232 184 280 564 253 260 315 688 410 381 789 460 381 795 770 440 1075 1. D : bout d'arbre à droite identique au G ; X : deux bouts d'arbre identiques. 2. Attention, la cote P1 divisée par 2 peut être supérieure à Y. 3. Asymétrique (95 + 35) 4. Supplément masse frein 5. FCR J01 à J03 Freins FCPL FAST 20 25 25 210 275 253 283 281 341 - Masse 4 kg FCR5 FCO FAP FCPL FAST 8 2 3 13 2 7 20 2 9 30 9 15 37 30 62 72 62 66 40 70 70 85 85 165 - Variateurs électroniques universels UMV 4301 UMV 4301 est un variateur alternatif pour l'alimentation de moteurs asynchrones et de moteurs autosynchrones. UMV 4301 peut être configuré dans les différents modes de fonctionnement suivants : UMV 4301 offre une grande flexibilité, permettant son adaptation à tous les automatismes. Dispose d'origine d'un grand nombre d'entrées/sorties entièrement configurables: Fonctionnement à contrôle vectoriel de flux sans retour Grâce à sa puissance de calcul, le variateur contrôle séparément le courant magnétisant et le courant actif avec un moteur asynchrone standard. La vitesse et la position du rotor sont calculées pour contrôler le couple et la vitesse du moteur. Ce mode de fonctionnement permet, sans retour, d'obtenir des performances très élevées et convient donc à la majorité des applications. Fonctionnement à contrôle vectoriel de flux avec retour L'utilisation du mode de contrôle vectoriel de flux avec retour sur un moteur asynchrone standard équipé d'un codeur incrémental pour la position et la vitesse exacte du rotor, permet de mieux maîtriser le couple et la vitesse du moteur sur une plus grande plage de vitesse (y compris à la vitesse nulle) avec des performances dynamiques accrues. Fonctionnement à contrôle tension fréquence (V/F) en boucle ouverte Le variateur contrôle simultanément la tension et la fréquence aux bornes du moteur asynchrone. Ce mode de fonctionnement est utilisé pour les applications particulières pour lesquelles le contrôle vectoriel de flux sans retour ne permet pas d'obtenir les performances souhaitées (plusieurs moteurs alimentés par un seul variateur, etc.). • • • • • • • 1 entrée codeur 256 à 4096 points, 5 ou 15 V, 3 entrées logiques, 3 entrées ou sorties logiques, 1 entrée analogique 12 bits + signe +/- 10 V, 0-10 V, 0-20 mA ou 4-20 mA, 2 entrées analogiques 10 bits + signe - 010 V, 0-20 mA, 4-20 mA ou CTP, 2 sorties analogiques ±10 V, 0-20 mA, 420 mA, 1 sortie relais. Propose de série des fonctions évoluées : • • • • • • fonction ET, OU avec possibilité d'inverser les entrées ou la sortie, comparateurs avec réglage du seuil, de l'hystérésis et de la temporisation de la sortie, alarmes sur compteur horaire, régulateur PID, fonction indexage permettant l'arrêt sur une position donnée, arbre électrique avec rapport de synchronisation réglable… Peut intégrer des cartes programmables. • Fonctionnement pour moteur autosynchrone L'utilisation du mode SERVO avec un moteur autosynchrone (moteur avec aimants permanents au rotor) et équipé d'un codeur incrémental ou résolveur, permet de très grandes performances dynamiques pour l'entraînement d'axes par exemple. • • Pour moteurs triphasés de 22 à 110 kW. 188 Prise en compte de tout ou partie du process par le variateur grâce à des logiciels d'applications courantes ou adaptables selon les besoins. Permet de réaliser des fonctions d'automatismes très élaborées telles que synchronisation, coupe à longueur, enroulage-déroulage, came électronique, positionnement, levage… La gamme UMV 4301 comprend un grand nombre d'interfaces de communication : Interbus S,- Profibus DP,- Devicenet, Modbus +, CT net, - Modbus, - ANSI 3.38 Variateur de vitesse pour moteurs asynchrones avec et sans retour et pour moteurs autosynchrones UMV 4301 1.3 - Caractéristiques 1.3.1 - Caractéristiques électriques principales Réseau triphasé : 380V à 480V ± 10 % (T) 200V à 240V ± 10 % (TL) 48Hz à 62Hz ≤3% De 0V à la tension d'alimentation 1,5T à 16T et 1TL à 8TL : < 20 22T à 150T et 11TL à 33TL : < 10 Alimentation d’entrée Fréquence d’entrée Déséquilibre entre phases Tension de sortie Nombre maxi de mises sous tension par heure 1.3.2 - Caractéristiques électriques de sortie à 40°C (caractéristiques à 50°C entre parenthèses) Caractéristiques pour f découpage = 3kHz Calibre Intensité nominale permanente Intensité de surcharge pendant 60s Intensité nominale permanente UMV 4301 Réf. CT Puissance utile moteur sous réseau 400V 4,5 kHz (A) Intensité crête pendant 4s (mode servo) (A) (kW) (A) 1,5T 2T 2,5T 3,5T 5,5T 8T 11T 16T 22T 27T 33T 40T 50T 60T 75T 100T 120T 150T UNI 1401 UNI 1402 UNI 1403 UNI 1404 UNI 1405 UNI 2401 UNI 2402 UNI 2403 UNI 3401 UNI 3402 UNI 3403 UNI 3404 UNI 3405 UNI 4401 UNI 4402 UNI 4403 UNI 4404 UNI 4405 0,75 1,1 1,5 2,2 4 5,5 7,5 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 110 2,1 (2,1) 2,8 (2,8) 3,8 (3,8) 5,6 (5,6) 9,5 (6,9) 12 (12) 16 (16) 25 (20) 34 (34) 40 (40) 46 (44) 60 (44) 70 (50) 96 (95) 124 (105) 156 (135) 180 (168) 202 (190) UMV 4301 Réf. CT Puissance utile moteur sous réseau 230V (kW) Intensité nominale permanente (A) Intensité de surcharge pendant 60s (A) Intensité crête pendant 4s (A) 1TL 1,2TL 1,5 TL 2 TL 3,5TL 4,5TL 5,5TL 8TL 11TL 16TL 22TL 33TL UNI 1201 UNI 1202 UNI 1203 UNI 1204 UNI 1205 UNI 2201 UNI 2202 UNI 2203 UNI 3201 UNI 3202 UNI 3203 UNI 3204 0,37 0,55 0,75 1,1 2,2 3 4 5,5 7,5 11 15 22 2,1 (2,1) 2,8 (2,8) 3,8 (3,8) 5,6 (5,6) 9,5 (6,9) 12 (12) 16 (16) 25 (20) 34 (34) 46 (44) 60 (44) 74 (50) 3,1 4,2 5,6 8,3 14,1 17,9 23,8 37,2 50,6 68,5 89,4 111 3,7 4,9 6,7 9,9 16,8 21,2 28,2 44,1 60 81,2 106 130 pour f découpage > 3 kHz 3,1 4,2 5,6 8,3 14,1 17,9 23,8 37,2 50,6 59,6 68,5 89,4 114,7 143 184,7 232,3 268 303 3,7 4,9 6,7 9,9 16,8 21,2 28,2 44,1 60 70,6 81,2 106 136 169,5 219 275,5 317,8 353 2,1 (2,1) 2,8 (2,8) 3,8 (3,8) 5,6 (5,6) 9,5 (5,9) 12 (12) 16 (16) 21,7 (17,3) 34 (34) 40 (34) 46 (36) 47 (36) 56 (41) 96 (85) 104 (85) 124 (105) 175 (150) 175 (150) (A) Caractéristiques pour f découpage = 3kHz Calibre 6 kHz 9 kHz 12 kHz (A) (A) (A) 2,1 (2,1) 2,1 (2,1) 2,1 (2,1) 2,8 (2,8) 2,8 (2,8) 2,8 (2,8) 3,8 (3,8) 3,8 (3,8) 3,8 (3,3) 5,6 (5,1) 5,6 (4,0) 4,5 (3,3) 8,5 (5,1) 7 (4,0) 5,5 (3,3) 12 (12) 12 (11,6) 11,7 (9,7) 16 (14,7) 14,2 (11,6) 11,7 (9,7) 18,2 (14,7) 14,2 (11,6) 11,7 (9,7) 34 (28) 28 (21) 23 (17,9) 37 (28) 28 (21) 23 (17,9) 40 (31) 32 (24) 26,6 (20,6) 40 (31) 32 (24) 26,7 (20,9) 46 (34) 35 (26) 28 (23) 88 (75) 70 (60) X 88 (75) 70 (60) X 105 (85) 80 (65) X 145 (125) 110 (95) X 145 (125) 110 (95) X Intensité nominale permanente pour f découpage > 3 kHz 4,5 kHz 6 kHz 9 kHz 12 kHz (A) (A) (A) (A) 2,1 (2,1) 2,1 (2,1) 2,1 (2,1) 2,1 (2,1) 2,8 (2,8) 2,8 (2,8) 2,8 (2,8) 2,8 (2,8) 3,8 (3,8) 3,8 (3,8) 3,8 (3,8) 3,8 (3,3) 5,6 (5,6) 5,6 (5,1) 5,6 (4,0) 4,5 (3,3) 9,5 (5,9) 8,5 (5,1) 7 (4,0) 5,5 (3,3) 12 (12) 12 (12) 12 (11,6) 11,7 (9,7) 16 (16) 16 (14,7) 14,2 (11,6) 11,7 (9,7) 21,7 (17,3) 18,2 (14,7) 14,2 (11,6) 11,7 (9,7) 34 (34) 34 (28) 28 (21) 23 (17,9) 46 (36) 40 (31) 32 (24) 26,6 (20,6) 47 (36) 40 (31) 32 (24) 26,7 (20,9) 56 (41) 46 (34) 35 (26) 28 (23) X : Fréquence non disponible ATTENTION : Dans le cas d'une température ambiante de 50°C, vérifier que la valeur du paramètre 0 . 4 6 (courant nominal moteur) n'excède pas l'intensité mentionnée ci-dessus. 189 Variateur de vitesse pour moteurs asynchrones avec et sans retour et pour moteurs autosynchrones UMV 4301 3.7.2 - Commande à partir du bornier avec la configuration usine RF ✱✱ Lorsqu'on utilise des résistances de freinage, il est impératif de régler 0.15 = FAST Option FR + Réseau Option 10 L1 filtre 11 L2 RFI UMV 4301 L3 ** +24V Vitesse nulle Fu1 1 AU 4 5+ 67 3 22 23 24 0V Sortie logique Vitesse atteinte Alimentation télécommande 8 • 9 QS KM1 et La protection par relais thermique des résistances optionnelles est impérative. 2 Relais défaut et FR (RF) SB1 KM1 U Le nombre de mises sous tension est limité à 20 par heure V W 26 Marche par impulsions 27 Marche Avant/Arrêt 28 Marche Arrière/Arrêt 29 Sélection : référence vitesse - entrée analogique 1 (ouvert) - entrée analogique 2 (fermé) 30 Défaut extérieur Symboles Boucle fermée 0V Verrouillage ATTENTION Pour la marche par impulsions, fermer d'abord le contact marche par impulsions (borne 26) puis commander par le contact : Marche avant/Arrêt ou Marche arrière/Arrêt Paramétrage associé Option ✱✱ SELF - MC Menu 0 - réglage usine § 4.3 QS : Sectionneur à fusibles. M AU : Bouton arrêt d’urgence. 3~ SB1 : Bouton mise hors tension. SB2 : Bouton mise sous tension. Option codeur FR : Relais thermique. KM1 : Contacteur de ligne. RP : Potentiomètre 10kΩ ✱ Sonde CTP ou PTO : relier les bornes 8 et 11 en cas d'absence. ✱✱ Voir § 7. Boucle ouverte Entrée analogique 2 0V Effacement défaut SUB D 1 2 3 4 5 6 13 14 7 8 9 10 11 12 KM1 +10V Référence vitesse Entrée analogique 1 différentielle 25 31 SB2 Sonde CTP ou PTO moteur * Sortie analogique 1 0 - 10V image vitesse Sortie analogique 2 0 - 10V image couple 0V Servo 190 ATTENTION : • Avant de donner un ordre de marche, suivre la procédure de mise en service décrite au § 4.2 (il est important de choisir un mode de fonctionnement avant tout paramétrage), puis compléter le paramétrage indiqué ci-dessus. • Suivant les cas d'applications, il conviendra d'adapter le schéma en se référant à la norme EN 60204 (circuit de sécurité). Variateur de vitesse pour moteurs asynchrones avec et sans retour et pour moteurs autosynchrones UMV 4301 3.7.6 - Configuration préréglée 3 Référence vitesse par entrée analogique et 4 vitesses préréglées RF ✱✱ Lorsqu'on utilise des résistances de freinage, il est impératif de régler 0.15 = FAST Option FR + Réseau QS KM1 La protection par relais thermique des résistances optionnelles est impérative. 8 • 9 Option 10 L1 filtre 11 L2 RFI UMV 4301 L3 ** 6- +10V Référence vitesse Entrée analogique 1 différentielle 3 0V 4 5+ 24 Fu1 Alimentation télécommande AU 1 2 Relais défaut et FR (RF) 25 Sélection VP (EVP1) Effacement défaut 26 Sélection VP (EVP2) 27 Marche Avant/Arrêt 28 Marche Arrière/Arrêt 29 Sélection référence ana/VP (SR) Défaut extérieur 30 SB1 31 KM1 KM1 Le nombre de mises sous tension est limité à 20 par heure V W Sélection de référence EVP1 EVP2 Référence vitesse 0 0 ou 1 0 ou 1 ANA 1 Paramètre 0.00 0.00 Symboles Boucle fermée SR 1 0 0 VP 1 1 1 0 VP2 1 0 1 VP3 1 1 1 VP4 Paramétrage associé Option ✱✱ SELF - MC QS : Sectionneur à fusibles. M AU : Bouton arrêt d’urgence. 3~ SB1 : Bouton mise hors tension. SB2 : Bouton mise sous tension. Option codeur FR : Relais thermique. KM1 : Contacteur de ligne. RP : Potentiomètre 10kΩ ✱ Sonde CTP ou PTO : relier les bornes 8 et 11 en cas d'absence. ✱✱ Voir § 7. Boucle ouverte Verrouillage 0V SUB D 1 2 3 4 5 6 13 14 7 8 9 10 11 12 SB2 U Sonde CTP ou PTO moteur * Sortie analogique 1 0 - 10V image vitesse Sortie analogique 2 0 - 10V image couple 0V Servo 191 Valeur à régler 1255 (ou 1233) Reset 2003 Reset Configure automatiquement le bornier comme indiqué sur le schéma et élabore un menu 0 spécifique. Voir § 4.4.4.4 ATTENTION : • Avant de donner un ordre de marche, suivre la procédure de mise en service décrite au § 4.2 (il est important de choisir un mode de fonctionnement avant tout paramétrage), puis compléter le paramétrage indiqué ci-dessus. • Suivant les cas d'applications, il conviendra d'adapter le schéma en se référant à la norme EN 60204 (circuit de sécurité). Fiche technique des câbles ÖLFLEX-SERVO-FD 750 P Ce câble de raccordement moteur s'utilise sur les chaînes porte-câbles. Domaine d'application : leurs excellentes propriétés assurent aux câbles ÖLFLEX-SERVO-FD une grande mobilité sur les chaînes portecâbles, les automates de manutention, les robots, etc. Ces câbles permettent d'associer de manière rationnelle la transmission de signaux et l'alimentation et d'obtenir ainsi une sécurité d'exploitation et une résistance très élevées en plus d'un gain de place et de poids. Particularité : les avantages supplémentaires de la technologie ÖLFLEX-FD (constitution spéciale, gaine polyuréthane de qualité supérieure, pose simplifiée) rendent le câble ÖLFLEX-SERVO-FD particulièrement intéressant, tant pour les bureaux d'études que pour les utilisateurs. Remarque : Avec les câbles de retour d'information ÖLFLEX-SERVO-FD 760 P (page 113) et les câbles de transmission ÖLFLEX-SERVO-FD 770 CP, la série ÖLFLEX- SERVO constitue un système vraiment complet. Ce produit est conforme à la directive 73/23/CEE ("directive basse tension"). Respectez les instructions de montage relatives à l'installation des câbles ÖLFLEX-FD sur les chaînes porte-câbles (tableau T3). Constitution : âme à brins super-fins en cuivre nu, isolant conducteurs à base de PVC ou d'élastomère thermoplastique (TPE), conducteurs noirs à repérage par numéros blancs, paires 0,34 mm² : blanc/marron, rouge/noir, 1 conducteur de protection vert/jaune. Paires pilotes 0,34 mm² à repérage par couleurs, à partir de 0,5 mm² repérage par numéros sur isolant noir. Paires pilotes sous double blindage constitué d'un rubanage en film d'aluminium et d'une tresse en cuivre, paires pilotes et conducteurs assemblés entre eux, pas réduit. Gaine extérieure en mélange de polyuréthane résistant aux microbes et à l'hydrolyse, gris-argenté (RAL 7001), non propagateur de la flamme (IEC 332.1). Code couleurs : conducteurs noirs, repérage par numéros blancs (VDE 0293) paires de 0,034 mm² : blanc/marron ; vert/jaune Conducteur de protection : G = avec conducteur de protection vert/jaune Constitution de l'âme : brins fins selon VDE 0295, classe 5/IEC 228 Cl. 5 En référence à : VDE 0250/0281/0282 Isolation : résistance intérieure spécifique : > 20 GOhm x cm Plage de température : en utilisation mobile : -10°C à +70°C ; en utilisation fixe : - 30 °C à + 70 °C Rayon de courbure minimum : en utilisation mobile : 12 x le diamètre extérieur ; en utilisation fixe : 4 x le diamètre extérieur Tension d'essai : alimentation A/A-A/S : 4000 – 750 V ; paires pilotes A/A-A/S : 1000 V Tension nominale U0/U : alimentation :600 / 1000 V ; paires pilotes : 48 V alternatif Codes articles Nombre de conducteurs et section en mm² Diamètre extérieur en mm, env. Masse du cuivre, en kg/km Poids, en kg/km, env. ÖLFLEX-SERVO-FD® 750 P 0036 240 R+T 4 G 0,75 + 2 x (2 x 0,34) StD 9,6 54 106 0036 245 R+T 4 G 1,5 + 2 x (2 x 0,75) StD 12,2 100,6 185 0036 250 R+T 4 G 2,5 + 2 x (2 x 0,75) StD 15,5 140,7 308 0036 251 R+T 4 G 4,0 + (2 x 0,75) StD + (2 x 1,0) StD 17 216,4 420 0036 252 R+T 4 G 6,0 + (2 x 0,75) StD + (2 x 1,0) StD 19,4 293,2 550 0036 253 T 4 G 10 + (2 x 0,75) StD + (2 x 1,0) StD 23 446 804 0036 254 T 4 G 16 + 2 x (2 x 1,0) StD 26 687,9 1148 0036 255 T 4 G 25 + 2 x (2 x 1,5) StD 30,2 1055,4 1633 R = couronnes jusqu'à 30 kg maxi. T = tourets Aucun supplément de coupe pour les longueurs standard de : 50 m, 100 m, 500 m, 1000 m G = avec conducteur de protection vert/jaune LAPP KABEL vous recommande de ne manipuler les câbles FD que sur les tourets jusqu'au moment de leur installation. 192 Courants harmoniques émis par des charges non linéaires 193 Les capteurs de déplacement linéaire de la série WS sont composés d’un câble de mesure calibré extrêmement souple, d’un tambour enrouleur de précision monté sur un axe et d’un ressort de rappel. L'élément de détection est solidaire de l'axe du tambour. Le ressort de rappel applique une force quasi-constante sur le câble de mesure. Le déplacement linéaire du câble est transformé en mouvement rotatif par le tambour. Ce mouvement rotatif est transformé en signal électrique. 194 195 ALTERNATEURS LSA 50.1 - 4P 50 Hz - 1500 min-1 CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES GENERALES Classe d'isolation Pas du bobinage Nombre de fils Protection Altitude Survitesse Débit d'air H 2/3 - (N° 6) 6 IP 23 ≤ 1000 m 2250 min -1 Système d'excitation Type du régulateur Régulation de tension en régime établi Courant de court-circuit Taux d'harmonique (*) TGH / THC Forme d'onde : NEMA = TIF - (*) Forme d'onde : C.E.I . = FHT - (*) 1,6 m3 /s A R E P + PMI R 449 ± 0,5 % 300% (3 IN) : 10s <4% < 50 <2% (*) Taux d'harmonique entre phases, ou phase neutre à vide ou sur charge non déformante PUISSANCES : kVA / kW - Cos Ø = 0,8 Service/Temp. Classe/T° Phase Continu / 40°C H / 125° K 3 ph. Y ∆ 50.1 S2 380V 220V 400V 230V 415V 240V Secours / 40°C H / 150° K 3 ph. F / 105° K 3 ph. 380V 220V 400V 230V 415V 240V 380V 220V 400V 230V Secours / 27°C H / 163° K 3 ph. 415V 240V 380V 220V 400V 230V kVA 910 820 960 kW 728 656 768 800 50.1 S4 kVA 1025 925 1075 1130 kW 820 740 860 904 50.1 M6 kVA 1225 1100 1290 1350 kW 980 880 1032 1080 50.1 M7 kVA 1325 1190 1390 1460 kW 1060 952 1112 1168 50.1 L8 kVA 1425 1280 1500 1570 kW 1140 1024 1200 1256 50.1 VL10 kVA 1580 1420 1660 1740 kW 1264 1136 1328 1392 415V 240V 1000 RENDEMENTS (%) - Classe H / 40° C Triphasé 400 V Cos Ø = 0,8 50.1 S2 50.1 S4 50.1 M6 50.1 M7 50.1 L8 50.1 VL10 Cos Ø = 1 1/4 2/4 3/4 4/4 St.by 1/4 2/4 3/4 4/4 92,6 94,6 94,6 94,1 93,8 93,2 95,6 96 96 St.by 95,9 93 94,9 95 94,5 94,3 93,6 95,9 96,3 96,2 96,1 93,6 95,3 95,4 94,9 94,7 94,2 96,2 96,6 96,5 96,5 93,8 95,5 95,5 95,1 94,9 94,4 96,4 96,7 96,7 96,6 94 95,7 95,8 95,5 95,3 94,5 96,5 96,9 96,9 96,8 94,2 95,9 96 95,7 95,5 94,7 96,6 97 97 96,9 REACTANCES (%) - CONSTANTES DE TEMPS (ms) - CLASSE H / 400 V Kcc Xd Xq T'do X'd T'd X"d T"d X"q Xo X2 Ta Rapport de court-circuit Réactance longitudinale synchrone non saturée Réactance transversale synchr. non saturée Constante de temps transitoire à vide Réactance longitudinale transitoire saturée Constante de temps transitoire en C.C. Réactance longitudinale subtransitoire saturée Constante de temps subtransitoire Réactance transversale subtransitoire saturée Réactance homopolaire non saturée Réactance inverse saturée Constante de temps de l'induit 50.1 S2 0,331 395 237 2210 29,7 196 16,4 16 20,5 3,9 18,5 33 50.1 S4 0,343 381 229 2350 28,2 205 15,5 17 19,5 3,7 17,5 36 50.1 M6 0,352 377 226 2520 27,3 214 15 18 18,8 3,5 16,9 39 50.1 M7 0,349 375 225 2600 26,7 218 14,8 19 18,5 3,5 16,5 41 50.1 L8 0,371 353 212 2720 24,6 222 13,5 20 16,9 3,2 15,2 41 50.1 VL10 0,382 342 205 2830 23,1 225 12,7 21 16 3,0 14,3 42 1,05 4,85 61 < 500 2000 14 12722 47725 1,1 4,9 62 < 500 2500 13,5 13705 52665 1,1 4,9 62 < 500 2650 13 14199 54616 1,3 5 63 < 500 2850 12,5 15091 53717 1,3 5 63 < 500 3150 12 16100 56794 AUTRES CARACTERISTIQUES - CLASSE H / 400 V io (A) ic (A) uc (V) ms kVA % W W Courant d'excitation à vide Courant d'excitation en charge Tension d'excitation en charge Temps de réponse(∆U = 20 % transitoire) Démar. (∆U = 20% perm. ou (∆U = 50% transitoire) ∆U transitoire (4/4 charge) - Cos Ø : 0,8 AR Pertes à vide Dissipation de chaleur 1,05 5 63 < 500 1820 15 12050 45645 Suivant : I.E.C. 34.1/34.2 - U.T.E. : NF C 51.111 - V.D.E. 0530 - B.S. 4999 & 5000 - NEMA : MG 1.22 - ISO 8528.3 - CSA (C22.2 + UL 2200) Les produits et matériels présentés dans ce document sont à tout moment susceptibles d'évolution ou de modifications tant aux plans technique et d'aspect que d'utilisation. Leur description ne peut en aucun cas revêtir un aspect contractuel.Les valeurs indiquées sont des valeurs typiques 196 LEROY-SOMER INSTALLATION ET MAINTENANCE Réf. 3281 fr - 12.2005 / f LSA 50.1 / LSA 51.2 ALTERNATEURS CARACTERISTIQUES TECHNIQUES 2 - CARACTERISTIQUES TECHNIQUES 2.1 - Caractéristiques électriques L'alternateur LSA 50.1 / 51.2 est une machine sans bague ni balai à inducteur tournant, il est bobiné «Pas 2/3»;6 fils, l'isolation est classe H et le système d'excitation est disponible en version AREP+PMI ou en version "PMG" (voir schémas). STATOR ROUE POLAIRE Bobinages aux. EXCITATRICE T1 T2 T3 T4 T5 T6 Varistor Induit Système AREP+PMI avec R 449 5+ Inducteur 6- Détection de tension R 449 EXCITATRICE ROUE POLAIRE STATOR Varistor Induit Système PMG avec R 449 5+ Inducteur T1 T2 T3 T4 T5 T6 PMG 6- R 449 L' antiparasitage est conforme à la norme EN 55011, groupe 1, classe B. Détection de tension B 34 : bipalier avec bride SAE et bout d'arbre cylindrique normalisé. - Machine ouverte, autoventilée - Degré de protection : IP 23 2.1.1 - Options - Sondes de détection de température du stator. - Résistances de réchauffage. - T.I. marche parallèle,T.I. mesure, module 3 F, marche manuelle. 2.2.1 - Options - Filtre à l'entrée d'air, filtre à la sortie d'air. 2.2 - Caractéristiques mécaniques - Carcasse en acier - Flasques en fonte - Roulements à billes regraissables - Formes de construction MD 35 : monopalier à disque avec pattes et brides/disques SAE. 197 Masterpact NT et NW Présentation Avril 2005 B70 Ce chapitre décrit l’ensemble des fonctions des Masterpact NT et NW. Ces deux familles de produits ont des fonctions identiques réalisées avec des composants communs ou différenciés suivant les cas. Disjoncteurs et interrupteurs c Calibres : v Masterpact NT 800 à 1600 A v Masterpact NW 800 à 6300 A. c Disjoncteurs type N1, H1, H2, H3, L1, H10. c Interrupteurs type NA, HA, HA10, HF. c 3 ou 4 pôles. c Fixes ou débrochables. c Option neutre à droite. c Sous calibrage de l’appareil par changement de TC. Pouvoirs de coupure des disjoncteurs Masterpact NT n H1 H2 L1 NT08 42 kA(1) c 50 kA(1) c 150 kA(1) c NT10 c c c NT12 c c NT16 c c (1) Sous 220/415 V CA (caractéristiques détaillées : pages B138 et B139) Pouvoirs de coupure des disjoncteurs Masterpact NW N1 H1 H2 H3 L1 H10 H1 H2 42 kA(1) 65 kA(1) 100 kA(1) 150 kA(1) 150 kA(1) 50 kA(2) NW08 c c c c c NW40b 100 kA(1) c 150 kA(1) c NW10 c c c NW12 c c c NW16 c c c c c NW50 c c c c NW63 c c c c NW20 NW25 NW32 NW40 c c c c c c c c c c c c c c c c c (1) Sous 220/415 V CA (caractéristiques détaillées : pages B140 et B141). (2) Sous 1150 V CA. Pouvoirs de fermeture des interrupteurs Masterpact NT HA 42 kA(1) NT08 c NT10 c NT12 c NT16 c (1) Sous 220/415 V CA (caractéristiques détaillées : pages B152 et B153). Pouvoirs de fermeture des interrupteurs Masterpact NW NA HA HF HA10 HA NW08 c c c c NW40b 187 kA(1) c 88 kA(1) 105 kA(1) 187 kA(1) 105 kA(2) NW10 c c c c NW50 c NW12 c c c c NW63 c NW16 c c c c NW20 NW25 NW32 NW40 c c c c c c (1) Sous 220/415 V CA (caractéristiques détaillées : pages B154 et B155). (2) Sous 1150 V CA. Unités de contrôle Micrologic Les services Formation aux installations électriques, à l’entretien et à l’exploitation du matériel. Adaptation fonctionnelle des équipements : bobines, motorisation… + infos Choix de produits sur critères techniques, substitution anciennes/nouvelles références, etc. B070.P65 2 Ampèremètre A 2.0 A protection de base 5.0 A protection sélective 7.0 A protection sélective + différentielle Puissance P 5.0 P protection sélective 7.0 P protection sélective + différentielle Harmoniques H 5.0 H protection sélective 7.0 H protection sélective + différentielle c Cadre sommateur pour protection différentielle. c Options de réglage (calibreur Long Retard) : v bas : 0,4 à 0,8 Ir, v haut : 0,8 à 1 Ir, v sans protection Long Retard. c Module d’alimentation externe. c Module batterie. Communication c Option COM. c Modbus, Jbus. 198 d’affichage Digipact DMB, DMC. c Les centrales 29/04/05, 11:51 100 % 40 % menu Fonctions et caractéristiques Unités de contrôle Micrologic Micrologic A "ampèremètre" Les unités de contrôle Micrologic A protègent les circuits de puissance. Elles offrent mesures, affichage, communication et maximètres du courant. La version 6 intègre la protection de terre, la version 7 la protection différentielle. Réglage des protections ......................................................... 0 Les protections sont réglables en seuil et en temporisation par commutateurs. Les valeurs choisies s’affichent temporairement sur l’écran en ampères et en secondes. Protection contre les surcharges Protection long retard de type efficace vraie (RMS). Mémoire thermique : image thermique avant et après déclenchement. La précision des réglages peut être augmentée en limitant la zone de réglage par changement de "plug" Long Retard. y Un plug "Long Retard off" permet d'inhiber la protection Long Retard. DB101125 Protection contre les courts-circuits Protections court retard (RMS) et instantanée. Choix du type I2t (On ou Off) sur temporisation court retard. Protection contre les défauts terre Protection de type "residual" ou "source ground return". Choix du type I2t (On ou Off) sur temporisation. Protection différentielle résiduelle (Vigi) Fonctionne sans alimentation extérieure. q Immunisé contre les risques de déclenchements intempestifs. k Tenue aux composantes continues classe A jusqu’à 10 A. Protection du neutre Sur disjoncteurs tripolaires, pas de protection du neutre possible. Sur disjoncteurs tétrapolaires, réglage de la protection du neutre par commutateur à 3 positions : neutre non protégé (4P 3d), neutre moitié protégé à 0,5 Ir (4P 3d + N/2), neutre plein protégé à Ir (4P 4d). Sélectivité logique ZSI Un bornier "Zone Sélective Interlocking" (ZSI) permet le câblage de plusieurs unités de contrôle pour une sélectivité totale en protections court retard et terre sans temporisation au déclenchement. Mesures "Ampèremètre"......................................................... Les unités de contrôle Micrologic A mesurent la valeur efficace vraie (RMS) des courants. Ils fournissent une mesure permanente des courants de 0,2 à 20 x In avec une précision de 1,5 % (capteurs inclus). Un écran LCD numérique affiche en permanence la phase la plus chargée (Imax) et permet, par pressions successives sur une touche, la lecture de I1, I2, I3, IN, Ig, I∆n, des courants mémorisés (maximètres) et des réglages. L’alimentation externe, optionnelle, permet l’affichage des courants < 20 % In. En dessous de 0,05 x In la mesure n’est pas significative. Entre 0,05 x In et 0,2 x In la précision est égale à 0,5 % In + 1,5 % de la lecture. Option de communication Associée à l’option de communication COM, l’unité de contrôle transmet les paramètres suivant : b lecture des réglages b ensemble des mesures "ampèremètre" b signalisation des causes de déclenchement b remise à zéro des maximètres. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Seuil et temporisation de déclenchement Long Retard. Témoin lumineux de surcharge à 1,125 Ir. Seuil et temporisation de déclenchement Court Retard. Seuil de déclenchement Instantané. Seuil et temporisation de déclenchement Vigi ou Terre. Bouton test Vigi ou Terre. Vis de fixation du plug Long Retard. Prise test. Test lampe, "reset" et état de la pile. Signalisation des causes de déclenchement. Affichage digital. Ampèremètre et bargraphe triphasé. Touches de navigation. Nota : les unités de contrôles Micrologic A sont équipées en standard d’un capot de plombage transparent. 207F2200_Ver7.1.fm/4 199 7 Septembre 2004 10:18 Unités de contrôle Micrologic Micrologic A "ampèremètre" Fonctions et caractéristiques Micrologic 2.0 A Long retard Seuil (A) Ir = In x … Déclenchement entre 1,05 à 1,20 Ir Réglage temporisation Temporisation (s) Précision : 0 à -30 % Précision : 0 à -20 % Précision : 0 à -20 % Mémoire thermique (1) 0 à -40 % - (2) 0 à -60 % Instantanée Seuil (A) Isd = Ir x … Précision : ±10 % Temporisation tr (s) 1,5 x Ir 6 x Ir 7,2 x Ir 1,5 Ampèremètre 4 5 6 8 10 tr (s) 1,5 x Ir 6 x Ir 7,2 x Ir Micrologic 5.0 / 6.0 / 7.0 A 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,95 0,98 1 Autres plages ou inhibition par changement de plug long retard 0,5 1 2 4 8 12 16 20 24 12,5 25 50 100 200 300 400 500 600 0,7(1) 1 2 4 8 12 16 20 24 0,7(2) 0,69 1,38 2,7 5,5 8,3 11 13,8 16,6 20 min avant et après déclenchement 1,5 2 2,5 3 4 I2t Off I2t On tsd (non déclenchement) tsd (max de coupure) 0 20 80 0,1 0,1 80 140 0,2 0,2 140 200 0,3 0,3 230 320 0,4 0,4 350 500 Ii = In x … 2 3 4 6 8 5 6 8 10 10 12 15 off DB101127 Micrologic 5.0 / 6.0 / 7.0 A Long retard Seuil (A) Ir = In x … Déclenchement entre 1,05 à 1,20 Ir Réglage temporisation Temporisation (s) Précision : 0 à -30 % Précision : 0 à -20 % Précision : 0 à -20 % Mémoire thermique (1) 0 à -40 % - (2) 0 à -60 % Court retard Seuil (A) Isd = Ir x … Précision : ±10 % Réglage temporisation tsd (s) Crans de réglage I∆n Micrologic 6.0 A A B C 0,3 0,3 0,4 0,2 0,3 0,4 500 640 720 0 0,1 0,2 0,1 0,2 20 80 140 80 140 200 Micrologic 7.0 A 0,5 1 2 Crans de réglage ∆t (non déclenchement) ∆t (max de coupure) 60 60 140 Ig = In x … In y 400 A 400 A < In < 1250 A In u 1250 A Crans de réglage I2t Off I2t On tg (non déclenchement) tg (max de coupure) 140 140 200 230 230 320 D 0,5 0,5 800 0,3 0,3 230 320 E 0,6 0,6 880 0,4 0,4 350 500 F 0,7 0,7 960 G 0,8 0,8 1040 H 0,9 0,9 1120 J 1 1 1200 DB101128 Temps de non déclenchement : 20 ms Temps max. de coupure : 50 ms 3 5 7 10 20 30 350 350 500 800 800 1000 DB101129 Temporisation (ms) à In ou 1200 A (I2t Off ou I2t On) Différentielle résiduelle (Vigi) Sensibilité (A) Précision : 0 à -20 % Temporisation ∆t (ms) 3 I1 I2 I3 IN Alimentation par propre courant (pour I > 20 % In) I1 max I2 max I3 max IN max Protections Réglage temporisation tg (s) 2,5 Micrologic 2.0 A Mesure permanente des courants Mesures de 20 à 200 % de In Précision : 1,5 % (capteurs inclus) Maximètres Terre Seuil (A) Précision : ±10 % 2 Temps de non déclenchement : 20 ms Temps max de coupure : 80 ms Ampèremètre Temporisation (ms) à 10 x Ir (I2t Off ou I2t On) Instantanée Seuil (A) Précision : ±10 % Temporisation 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,95 0,98 1 Autres plages ou inhibition par changement de plug long retard 0,5 1 2 4 8 12 16 20 24 12,5 25 50 100 200 300 400 500 600 0,7(1) 1 2 4 8 12 16 20 24 0,7(2) 0,69 1,38 2,7 5,5 8,3 11 13,8 16,6 20 min avant et après déclenchement DB101126 Protections 0 Micrologic 5.0 / 6.0 / 7.0 A Mesure permanente des courants Mesures de 20 à 200 % de In I1 I2 I3 IN Ig I∆n Précision : 1,5 % (capteurs inclus) Alimentation par propre courant (pour I > 20 % In) Maximètres I1 max I2 max I3 max IN max Ig max I∆n max Nota : toutes les fonctions de protection basées sur le courant fonctionnent à propre courant. Le bouton test / reset remet à zéro les maximètres, efface la signalisation du défaut, et permet le test de la batterie. 200 7 Septembre 2004 10:18 207F2200_Ver7.1.fm/5 Structure de la station de relèvement des eaux Description des constituants de la station de relèvement des eaux Moteur-pompes : P = 3 kW - U = 230 / 400 V~ - n = 1500 trs/min - Débit = 3 m3/h Type centrifuge monocellulaire Groupe électrogène : (fabricant SDMO) Moteur thermique MITSUBISHI Type L3E- 61SDH Cylindrée 3 litres Vitesse de rotation 3000 trs/min Démarreur électrique avec batterie au plomb embarquée. Filtre à air. Radiateur attelé. Sécurités pression huile et température de l’eau. Préchauffage de l’eau. Réservoir de 50 litres de fuel incorporé. Consommation 4 l/h à 75% de charge. Silencieux d’échappement avec insonorisation. Tableau de commande en façade. Alternateur MECC ALTE SPA Type EC3-LA/2 Vitesse de rotation 3000 trs/min - 2 pôles- 15 kVA à 50 Hz et cos φ = 0,8 Classe H - Surcharge pour 20 s : 54 kVA Réactances : Xd% = 202 ; X’d% = 27,9 ; X’’d% = 15,1 ; X’’q = 38,2 Constantes de temps : T’d = 0,062 s ; T’’d = 0,014 s ; Ta = 0,012 s Moment d’inertie: J = 0,0504 kg.m² Régulation de tension de type compound Boîtier de contrôle type A1 monté sur le groupe avec : - l’appareillage de contrôle et de commande en façade le dispositif de démarrage sur ordre externe (type 3 tentatives) à l’intérieur 201 Fiche d'évaluation de l'organisation de chantier Académie : BTS ÉLECTROTECHNIQUE Établissement : Nom : Session : Prénom : Fiche d’évaluation Dénomination du chantier : Épreuve E61 « Organisation de chantier » Réception et contrôle du chantier Tâches professionnelle s Réception et contrôle du chantier T3.2 : Assurer le suivi de l'ensemble du cycle achat-vente, depuis la prescription jusqu'à la facturation T3.5 : Suivre les coûts, les délais et la qualité de réalisation, dans le cadre d’une gestion de projet T6.1 : Organiser des interventions de maintenance, locales ou à distances T6.2 : Réaliser les réglages, corrections expertises et dépannages sur une installation Compétences associées C26 C30 C31 Contrôler la conformité d’un produit Ordonnancer des opérations de maintenance Intervenir sur une installation Réception et contrôle du chantier Documents d’évaluation : fiche recette Activités Critères d’évaluation Mise en service Contrôle de la réalisation finale Contrôle de la conformité Réception du chantier Appréciation A B C D La mise en service est réalisée en sécurité La réalisation est conforme aux exigences du cahier des charges Les écarts sont clairement notés et commentés La procédure de réception est respectée APPRÉCIATIONS APPRÉCIATION GÉNÉRALE Nom des professeurs : Note : 202 /20 INSTALLATION ET MAINTENANCE LEROY-SOMER 3983 fr - 10.2005 / a REGULATEUR R 449 révision f PRÉSENTATION DU R 449 1 - PRÉSENTATION DU R 449 - Un strap de détection ST1 (Mono/tri avec un module extérieur) - Un strap temps de réponse ST2 - Un strap sélection de fréquence ST3 - Un strap réglage tension extérieur ST4 - Un strap LAM (Atténuateur d'à coups de charge) ST5 A partir du R449 Indice E N°10 000, ce strap sera amovible. - Un strap sélection 13% 25% LAM ST10 - Coude à 65 Hz (U/F) ST11 1.1 - Application Le régulateur de tension R 449 est un régulateur de type shunt. Il est déstiné en standard à équiper les alternateurs du A50 au A 54 inclus. Il peut être alimenté en puissance soit par un transformateur en sous tirage sur l'alternateur, soit par le système d'excitation AREP, soit par une PMG mono ou triphasée. A l'aide du module extérieur R 726, le régulateur peut réguler le cosF (2F) et permet l'égalisation de la tension alternateur à la tension du réseau (3F). Deux fusibles (F1 et F2) sont associés à ce régulateur ; ils sont montés dans l'alternateur sur le bornier C. Type : gG 10/38 16A 500V. - ATQ20 (10x38US) 500 VAC UL/CSA 1.2 - Description Représentation simplifiée d'un potentiomètre : Les composants électroniques montés dans un boitier plastique sont enrobés dans un élastomère opaque. Le raccordement se fait à partir de 2 connecteurs (languettes mâles ''Faston'' 6,3). Le régulateur comprend : - Un bornier principal (10 bornes) J1 - Un bornier secondaire ( 5 bornes) J2 - Un bornier de sélection de la fréquence ( 3 bornes) J3 - Un potentiomètre statisme P1 - Un potentiomètre de tension P2 - Un potentiomètre de stabilité P3 - Un potentiomètre Exc maxi P5 Pour faire un réglage, s'assurer de la position réelle de la butée du potentiomètre. Butée 0 5 10 1.2.1 - Connexion de l'alimentation 1.2.1.1 - Systeme AREP STATOR : 6 ou 12 fils (marquage T1 à T 12) ROUE POLAIRE Bob auxiliaires T1 T7 T2 T8 T3 T9 T4 T5 T6 T12 Varistor SYSTEME AREP Induit 5+ 6- Inducteur T10 T11 10 Jaune 11 Rouge 12 Noir 9 Vert selon tension X2 Z1 X1 Z2 E+ E- 0V 110 220 380 200 mm 140 mm 4 x trous Ø 5.8 x 175 x 115 mm ST5 avec LAM sans LAM P1 Statisme ST3 Fréquence 60Hz 50Hz LAM 15 % ST10 R 449 LAM 25 % T.I. S2 Option S1 P5 Plafond d'excitation ST11 ouvert coude: 65 Hz ST4 ST2 Temps de réponse normal rapide ST1 Détection P3 Stabilité Option Potentiomètre ext. pour ajustage de laension t monophasée 203 P2 Tension R731 Option Détection tri. Système d'excitation du régulateur R449 204 205 1 3 Ph 2 ST4 3 S1 4 TI/CT S2 5 0V 4 110V 3 220V 2 BORNIER CONNECTOR J1 BORNIER CONNECTOR J2 BORNIER CONNECTOR J3 1 1 AC DC 1 EXTERNAL VOLTAGE POTENTIOMETRE POTENTIOMETRE TENSION EXTERIEUR P1 STATISME VOLTAGE DROOP DETECTION 380V SENSING 1 TENSION VOLTAGE ST1 1 60Hz 2 50Hz 3 ST3 V/Hz SOUS-VITESSE UNDERFREQUENCY STABILITE STABILITY LAM ST5 % LAM ST10 65Hz ST11 P3 PID ST2 +15V P5 LIMITE D'EXCITATION EXCITATION LIMIT TEMPS TIME EXCITATEUR EXCITER RESISTANCE RESISTOR 5 6 TRANSISTOR DE PUISSANCE POWER TRANSISTOR X1 8 X2 10 Z1 9 Z2 7 LEROY-SOMER INSTALLATION ET MAINTENANCE 3983 fr - 10.2005 / a REGULATEUR PRÉSENTATION DU R 449 R 449 révision f 1.3 - Caractéristiques électriques 1.3.1 - Synoptique de fonctionnement Résultats des essais de la charge non linéaire Essais sur un réseau de faible impédance : Essais sur l'alternateur de 15 kVA : 206 Document Réponse Guide d'Etude des GEMMA Modes de Marches et d'Arrêts P.C. HORS ENERGIE A6 <Mise P.O. da ns éta t initia l> Références de l'équipement ADEPA P.C. = PartieComm ande F A PROCEDURES D'ARRET de la Partie Opérative (PO) remise en route PZ DR B1 LEGEN DE P.O. =Partie Opérative arrêt PROCEDURES DE FONCTION NEMEN T mise en ou hors service fonctionnement normal essais et vérifications F4 <Ma rches de vé rifi- A1<Arrê t dans é tat initial> cation dans le désordre> mise en énergie de P.C. A7<Mis e P.O. dans état dé terminé > A4<Arrê t obtenu> <Mar che s F2de pré par ation> F3 PRODUCTION <Marc hes de clôture> F5 <Mar che s de vér ifica tion da ns l'ordr e> mise hors éner gie A5 <Prépar ation pour remise en r oute apr ès défa illanc e> <Arr êt <Ar rêt A2dema ndé A3demandé dans en fin de cycle> un é tat déter miné> F1 de P.C. D2 <Diagnostic et/ou tra iteme nt de dé faillance> <Production normale> D3<Production tout de m ême> mise en énergie F6 <Marches de te st> de P.C. PRODUCTION PRODUCTION mise hors éner gie D1 <Ma rche ou a rrêt en v ue d' ass ure r la séc urité> de P.C. fonctionnement normal P.C. HORS ENERGIE D PROCEDURES en DEFAILLANCE de la Partie Opérative (PO) 207 F essaiset vérifications PROCEDURES DE FONCTIONNEMENT H .T. Document Réponse DR B2 GRAFCET DE FONTIONNEMENT AUTOMATIQUE GRAFCET DE SECURITE Expansion de M1 0 E1 =1 10 Départ cycle M1 « Déplacement au point de passage (À compléter) M2 « Attente Chariot vide et Dépose » Fin de dépose M3 « retour au point de départ » Point de départ 208