Démarrage direct + mise en conformité

Nom : _________
Date : _________
Étude d’une perceuse sur colonne
S2 Utilisation de l’énergie électrique
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-1
A la fin du cours, vous devrez être capable de :
Reconnaître un moteur asynchrone triphasé à partir de sa constitution
Déchiffrer sa plaque signalétique
Effectuer le couplage dans la boite à bornes
Choisir le couplage d'un moteur en fonction de la tension du réseau
Réaliser le branchement du moteur pour obtenir le bon sens de rotation
1
CAHIER DES CHARGES
Une perceuse à colonne (perceuse d'atelier) permet de réaliser des trous cylindriques dans
différentes pièces. Pour cela, un foret placé dans un mandrin est entraîné en rotation par un
moteur asynchrone triphasé. La vitesse de rotation du foret est réglable par l'intermédiaire
d'un réducteur poulie - courroie. La commande de la perceuse se fait par un pupitre placé en
face avant.
Caractéristiques électriques :
Alimentation : 3 x 400 V – 50 Hz
Circuit de commande en TBT 24 V – 50 Hz
Moteur 230 / 400 V – 1,5 kW – 2780 tr.min-1 – démarrage direct – un sens de rotation
1. Repérer sur la vue de la perceuse ci-dessus les différentes parties décrites dans le cahier
des charges.
2. Comme dans 80% des cas, l'élément de la perceuse retenu pour convertir l’énergie
électrique en énergie mécanique est un actionneur désigner sous le nom de :
3. Avantages de cet appareil :



BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
2
Étude d’une perceuse sur colonne
S2 Utilisation de l’énergie électrique
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-2
ÉTUDE DU MOTEUR D’ENTRAINEMENT DU FORET
2.1 Présentation du moteur asynchrone triphasé
Le terme asynchrone signifie que la rotation de l’arbre d’entraînement du moteur ne tourne
_ _ même
_ _ _ _ _ _fréquence
_ _ _ _ _ _ _ _que le champ magnétique produit par les enroulements (ou
pas _à_ la
__
bobines) du stator. On dit qu’il se produit un certain glissement
_ _ _ _ _ _ _ _ _.
_
2.2 Caractéristiques
de
asynchrones triphasés.
des
moteurs
fréquence de
synchronisme
fréquence de
synchronisme
BAC PRO ELEEC
fréquence
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
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Nom : _________
S2 Utilisation de l’énergie électrique
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S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-3
2.3 Fonctionnement du moteur asynchrone triphasé
Les caractéristiques de l’intensité et du couple en fonction de la fréquence de rotation nous
montrent que :
 sans charge, le couple à fournir par le moteur se limite à ses pertes et la fréquence de
rotation est pratiquement la fréquence du champ tournant appelée fréquence
de
………………
synchronisme.
………………
…………………………
………………
…………………………

en charge, le couple résistant ralenti
légèrement le moteur. Dans………………
le même temps
……………………
…………………………
le couple fournit par le moteur appelle
une plus grande intensité. ………………
……………………
………………………………
…………….
……………………
………………………………
……………………
…………………………….
……….
2.4 Constitution :








…………….


Rôle du stator :
Le stator est la partie fixe de la machine, il supporte un ensemble de bobines qui alimentées
en triphasé créent un champ tournant.


Moteur à 1
paire de pôles
par phase

Moteur à 2
paires de pôles 
par phase





BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
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S2 Utilisation de l’énergie électrique
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-4
Alimentées successivement par le réseau triphasé, ces bobines créent un champ tournant dont
la fréquence de rotation ns (fréquence de synchronisme en tr.s-1) dépend de :
f : fréquence du réseau d'alimentation en Hz
p : nombre de paires de pôles
Exemple :
Un moteur est constitué de 2 paires de pôles par phase.
Alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, la fréquence de synchronisme est
50
ns = ------ = 25 tr.s-1 = 25 x 60 = 1500 tr.min-1
2
Application :
Fréquence du réseau Nombre de paires de
d'alimentation
pôles
Fréquence de
synchronisme en
tr.min-1
Ordre de grandeur
de la fréquence
réelle de rotation de
l'arbre en charge en
tr.min-1
50 Hz
1
2790
50 Hz
2
1395
50 Hz
3
930
50 Hz
4
698
Remarque :
Les valeurs précédentes nous montrent que, pour une utilisation du moteur dans des
conditions nominales, la fréquence de rotation de l'arbre est toujours
légèrement
……………………………
……………………………
inférieure
ces deux fréquences
…………… à la fréquence de synchronisme. La différence entre
……………………………
correspond
au glissement.
……………
…………………
…….
…………… …………………
…………… …………………
…………… …………………
…………… …………………
…………… .
.
Application
numérique :
Dans le tableau précédent, le glissement au point nominal du moteur possédant une paire de
pôle est :
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
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Date : _________
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n°11-5
2.5 Couplage des enroulements et puissance absorbée par
le moteur
Le couplage des enroulements consiste à brancher le moteur asynchrone triphasé de manière à
ce que la tension d'alimentation soit adaptée à celle que doivent recevoir les enroulements. Le
couplage se fait dans la boite à bornes qui permet d'effectuer le raccordement et le couplage
du moteur de façon standard.
Sur le moteur, les bornes sont toujours disposées de la manière suivante :
Plaque à bornes du moteur
W2
U2
V2
U1
V1
W1
Tout récepteur triphasé peut être considéré comme trois récepteurs monophasés identiques.
Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher
 soit entre chacune des phases et le neutre (celui-ci n'est en réalité pas raccordé car
les courants provenant des trois bobines s'annulent), on obtient alors le couplage "étoile"
(symbole : )
I
L
Position des barrettes de
Réseau L12
couplage et raccordement de
triphasé L3
la plaque à bornes du moteur
V

W2
U2
V2
U1
V1
W1
L1
L2
L3
N


Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phase et neutre désignée "V" et
absorbe une intensité qui est celle de la ligne désignée "I".
La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc :
Comme
Finalement
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
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n°11-6
 Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher aussi entre deux phases de
manière répartie, on obtient alors le couplage "triangle" (symbole : )
I
L
Position des barrettes de
couplage et raccordement de
la plaque à bornes du moteur
Réseau L1
2
triphasé L3
J
W2
U2
V2
U1
V1
W1
L1
L2
L3
U



Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phases désignée "U" et absorbe
une intensité désignée "J" qui compose l'intensité en ligne "I".
La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc :
Comme
Finalement
Conclusion : en triphasé pour un récepteur équilibré tel qu'un moteur asynchrone, l'expression
de la puissance quelque soit le couplage est toujours :
2.6 Choix du couplage
Le couplage du moteur est lié à la tension de fonctionnement de ses enroulements et à la
tension du réseau. Pour un moteur donné, la tension du réseau d'alimentation triphasée peut
être de deux valeurs dans un rapport de 3 suivant le couplage.
Exemple :
La plaque signalétique du moteur de la perceuse d'atelier étudié précédemment est la
suivante :
MOT 3~ LS 80 LT ; 1,5 kW
2780 min-1 ; IP55 ; 40°C
230/400 V ; 50 Hz
5,6/3,2 A ; Cos = 0,86
P de pôles : 1
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Étude d’une perceuse sur colonne
Date : _________
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S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
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Com Tech
n°11-7
Ce moteur peut donc être alimenté
 soit à partir d'un réseau triphasé 230 V (entre phases) si on le couple en
triangle
 soit à partir d'un réseau triphasé 400 V (entre phases) si on le couple en
étoile
Pour connaître le couplage à réaliser on peut retenir la règle suivante :
Couplage des principaux moteurs sur les différents réseaux :
Moteur
Réseau
3 x 130 V
130/230 V
230/400 V
400/690 V
3 x 230 V
3 x 400 V
3 x 690 V
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
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S2 Utilisation de l’énergie électrique
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-8
2.7 Déchiffrage de la plaque signalétique du moteur
MOT 3~ LS 80 LT
;
2780 min-1 ; IP55 ;
230/400 V
5,6/3,2 A
;
;
1,5 kW
40°C
50 Hz
Cos
= 0,86
P de pôles : 1
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Étude d’une perceuse sur colonne
Nom : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-9
S2 Utilisation de l’énergie électrique
Date : _________
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2.8 Inversion du sens de rotation
Pour inverser le sens de rotation d'un moteur asynchrone triphasé, il faut inverser le sens du
champ tournant créé par les bobines du stator.






Au niveau du raccordement, quel que soit le couplage, il suffit de croiser deux fils
d'alimentation.
W2
U2
V2
W2
U2
V2
U1
V1
W1
U1
V1
W1
L1
L2
L3
L1
L2
L3
Sur les schémas suivants indiquer le sens de rotation correspondant :
L1
L2
L3
L3
V1
U1
M
L2
L1
L1
V1
W1
U1
~
3
M
~
3
L3
L2
L3
V1
W1
U1
M
~
3
L1
L2
L2
V1
W1
U1
M
~
3
L3
L1
V1
W1
U1
M
W1
~
3
Sens Avant
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-10
S3-2 Réalisation d'un équipement
3
ÉTUDE DU DOSSIER ÉLECTRIQUE DE LA MACHINE
A la fin du cours, vous devrez être capable de :
Décoder un schéma fonctionnel d'alimentation d'un moteur asynchrone
Identifier l'appareillage d'un circuit de puissance mise en œuvre dans un équipement de type industriel
faisant appel à un démarreur direct.
Indiquer les caractéristiques permettant de faire le choix et le réglage des constituants du montage :
sectionneur, fusibles, relais thermique.
3.1 Constitution du dossier
Le dossier électrique de la perceuse regroupe :
 Un schéma fonctionnel
 Les schémas développés de la partie puissance et de la partie commande
 L'implantation du matériel
 Le pupitre de commande
 La nomenclature
 Le manuel opérateur
3.2 Schéma fonctionnel
Il s'agit d'un schéma général qui décrit le fonctionnement de l'installation.
M
~
3
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
Nom : _________
Date : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-11
S3-2 Réalisation d'un équipement
3.3 Schémas de principe :
Puissance
XP
L1
L2
Commande
L3
Q1
Ph
1
5
3
Q1
1-01
13
F3
14
95
1-04
2
F1
6
4
1-01
96
F2
5
3
1
E
X1-1
1
X2
KM1
S1
1-06
4
2
6
97
T1
2
3
F1
O
F
1-06
1-09
1
3
5
2
4
6
S2
X3
98
W1
F3
N
V
V
M1
3
230/400 V
H1
X1-4
A2
KM1
O
X1-5
14
X1-3
A1
U 1 V1
1-06
24*
1-01
1-06
XP
KM1
F1
13
KM1
4
23*
X1-2
X1-6
X1
X1-7
X1
H2
X2
H3
X2
Sous tension
X1
Défaut moteur
F
X2
Moteur en
fonctionnement
1-01(3P)
1-07
1-10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.4 Identification des appareils du circuit de puissance
L1
Q1
KM1
F1
L2
L3
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
V1
W1
U1
M
~
3
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
Nom : _________
Date : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-12
S3-2 Réalisation d'un équipement
3.5 Rôle de l'appareillage identifié sur la partie puissance
Le sectionneur :
Rôle
Le sectionneur assure ……………………………….…...
la séparation et l'isolement de tout ou partie d'une installation d'une
source d'énergie. Cette séparation, effectuée de façon pleinement apparente est vérifiée par
l'ouverture des contacts avec une distance d'ouverture largement dimensionnée.
Symbolisation normalisée
Forme assemblée
1
3
5
13
23
2
4
6
14
24
Q1
Contact(s) de pré-coupure
Lorsque l'on manœuvre un sectionneur, le ou les contacts de pré-coupure (13-14, 23-24) s'ouvrent
d'abord, puis les contacts principaux en fin de manœuvre.
Insérés dans le circuit de commande, les contacts de pré-coupure interrompent, en s'ouvrant,
l'alimentation de la bobine du contacteur. Les contacts de puissance du contacteur s'ouvrent et
coupent l'alimentation du récepteur. En fin de manœuvre, les contacts de puissance du sectionneur
s'ouvrent sans passage de courant. Il n'y a plus de risque de création d'arc électrique au niveau des
contacts.
Recommandations
Il ne faut jamais ouvrir un sectionneur lorsque les contacts de
………………………………………………………………………………
puissance sont traversés par le courant absorbé par le récepteur.
………………………………………………………………………………
Il est conseillé d'insérer le contact de précoupure en série avec le circuit auquel il est associé.
………………………………
Si le sectionneur n'est pas associé à un contacteur, il est obligatoire de s'assurer qu'il sera manœuvré
sans présence de courant.
En utilisation industrielle, le sectionneur peut être équipé d'un système de verrouillage par cadenas
sur la poignée de commande (contacts ouverts) qui doit être utilisé lors d'une intervention.
Si le sectionneur n'est pas pourvu de ce dispositif, il faut ôter les fusibles et laisser le sectionneur en
position ouverte en plaçant un panonceau avec l'inscription "Ne pas manœuvrer" en indiquant la
date et le nom de la personne qui fait l'opération.
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-13
S3-2 Réalisation d'un équipement
SECTIONNEUR PORTE-FUSIBLES
A une taille et un calibre de cartouches - fusibles données correspond un sectionneur.
Il doit être dimensionné en conséquence aussi bien électriquement que mécaniquement pour les
recevoir.
1
3
5
2
4
6
13
23
14
24
Q1
Protection contre la marche en monophasé
Pour fonctionner correctement, un récepteur triphasé doit toujours recevoir les trois phases du
réseau. Si pour une raison quelconque, il vient à manquer une phase, on doit interrompre
l'alimentation de la puissance pour protéger le récepteur.
On utilise pour cela un sectionneur muni d'un dispositif contre la marche en monophasé
(D.P.M.M.). Dans ce sectionneur sont insérés des fusibles à percuteur. Chacun des percuteurs, par
l'intermédiaire d'un levier commun actionnera mécaniquement un contact inverseur, qui, inséré dans
le circuit de commande mettra hors tension la bobine du contacteur coupant ainsi l'alimentation en
puissance du récepteur.
1
3
5
13
23
2
4
6
14
24
98
96
Q1
BAC PRO ELEEC
P. L.
95
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-14
S3-2 Réalisation d'un équipement
Les fusibles :
Rôle
Ils assurent une protection en cas de courts-circuits.
…………………..
.
En effet, lorsque deux conducteurs de potentiel différent se touchent par accident cela provoque une
très forte surintensité qui peut faire fondre les isolants et engendrer un incendie.
L'effet joule peut être exploité de différente manière pour se prémunir contre les surintensités.
Elle est directement mise en œuvre dans les fusibles
.
……………
……...
Les fusibles comme le disjoncteur magnétique ont pour rôle
d'interrompre
………………….……
……….
rapidement le courant dans le circuit en cas de court-circuit.
………………….………..
Le choix d'un fusible porte les critères suivants :




Intensité nominale
Tension de coupure
Pouvoir de coupure
Temps de coupure
En industriel, les fusibles peuvent se classer en trois familles en fonction de la rapidité du temps de
fusion :
Les
fusibles à fusion lente type aM : accompagnement moteur qui
…………………………………………………………………………………
acceptent
la pointe d'intensité au moment du démarrage.
…………………………………………………………………………………
Les
fusibles à usage général type gG
…………………………………………………………………………………
Les
fusibles à fusion rapide ou protistor pour protéger les composants
…………………………………………………………………………………
électroniques.
…………………………………………………………………………………
En outre, la forme et la taille doivent être compatibles avec le support : coupe-circuit, sectionneur...
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-15
S3-2 Réalisation d'un équipement
Le contacteur
C’est un appareil mécanique de connexion à commande électrique capable
Constitution générale :
Repère
1
Désignation
Fonction
2
3
4
5
6
Fonctionnement :
Lorsque la bobine est alimentée, elle crée un flux magnétique qui est canalisé par le circuit
magnétique fixe, il attire le circuit magnétique mobile qui en se déplaçant entraîne les contacts.
Lorsque la bobine n’est plus alimentée le ressort de rappel repousse le circuit magnétique mobile et
donc les contacts.
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-16
S3-2 Réalisation d'un équipement
Symbole et repérage technologique d'un contacteur :
A1
1
3
5
1
3
2
4
6
2
4
Km
A2
 représente le n° du contact auxiliaire
Arc électrique :
Pour couper un courant électrique il faut séparer deux pièces sous tension. Cette séparation entraîne
bien la coupure du courant électrique mais on observe ……………………………….. Cet arc est
produit par l’ionisation de l’air qui devient conducteur entre les deux pièces.
L’arc électrique est très dangereux car il émet une grande quantité de lumière (risque pour les yeux)
et sa température peut être de 5000 °C (risque de brûlure directe ou projection de métal en fusion).
Il y a fusion des contacts.
Choix d’un contacteur :
 Caractéristique des pôles principaux
Nombre et nature des pôles : de 1 à 4 pôles à fermeture (NC) ou à ouverture (NO) (rupteur)
3 pôles = ………………………4 pôles = ..………………………....
Tension assignée d’emploi Ue : ……………………………………………………..………..
……………………………………………………………………………................................
Courant assigné d’emploi Ie : ………………………………………………………………
……………………………………………………………………………................................
Courant thermique conventionnel Ith : ……………………………………………………..
……………………………………………………………………………................................
Pouvoir de coupure : ……………………………………………………..............................
…………………………………………………………………………………………………
Catégorie d'emploi : fonction de l'utilisation du contacteur très souvent AC3
Endurance mécanique : Nombre de manœuvres à vide que les contacteurs peuvent
effectuer sans défaillance mécanique.
 Nombre de contacts auxiliaires (NO et NC)
 Circuit de commande :
Tension, fréquence :
…………………………………………………………………………………………………
Puissance d'appel :
…………………………………………………………………………………………………
Puissance de maintien :
…………………………………………………………………………………………………
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-17
S3-2 Réalisation d'un équipement
3.6 Analyse du fonctionnement :
Le pupitre de commande permet à l'opérateur de :
 Arrêter normalement le fonctionnement par un bouton poussoir "arrêt" (S1)
 Mettre en rotation le foret par un bouton poussoir "marche" (S2)
 Être informé de la mise en énergie électrique par un voyant "sous tension" (H1)
 Être informé du déclenchement du relais thermique par un voyant "Défaut moteur" (H2)
 Être informé de la mise en rotation du foret par un voyant "moteur en fonctionnement" (H3)
D'après le document ressource ci-joint rechercher les couleurs des boutons poussoirs et des
voyants lumineux de signalisation en fonction de leur signification.
Repère
Fonction
S1
Arrêt
S2
Marche
H1
Sous Tension
H2
Défaut moteur
H3
Moteur en fonctionnement
BAC PRO ELEEC
P. L.
Couleur
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
Nom : _________
Date : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-18
S3-2 Réalisation d'un équipement
4
DOCUMENT RESSOURCE
4.1 Tableau des couleurs des boutons poussoirs
(Extrait de la norme européenne EN 60204)
Couleur
Rouge1
Signification
Utilisations typiques
Action en cas d'urgence
-
Arrêt ou Mise hors service
ou
Mise hors tension
Jaune
-
Intervention
-
Vert
ou
Noir2
Marche ou Mise en service
-
ou
Mise Sous Tension
-
Bleu
Toute signification spécifique
non couverte par les couleurs cidessus.
-
Arrêt d'urgence
Lutte contre l'incendie
Arrêt Général
Arrêt d'un ou plusieurs moteurs
Arrêt d'un élément de la machine
Arrêt du cycle (si l'opérateur presse le
bouton pendant qu'un cycle est en cours,
la machine s'arrête dès que ce cycle est
terminé)
Commande d'ouverture d'un interrupteur
Réarmement combiné avec arrêt
Intervention pour supprimer des
conditions anormales ou pour éviter des
changements non désirés
Retour des éléments de la machine à leur
point de départ du cycle
Annulation de fonctions commandées
antérieurement
Démarrage général
Démarrage d'un ou plusieurs moteurs
Mise en marche d'un élément de machine
Démarrage d’un ou de plusieurs moteurs
pour des fonctions auxiliaires
Commande de fermeture d’un
interrupteur
Mise sous tension des circuits de
commande
Une signification non couverte par le
rouge, le jaune et le vert ou le noir peutêtre affectée à cette couleur dans des cas
particuliers.
1
Il est recommandé de ne pas utiliser d’autres couleurs, par exemple l’orange ou le brun, afin d’avoir une nette
distinction entre les différentes couleurs.
2
Il est recommandé d'utiliser le VERT pour les fonctions de préparation et le noir pour les fonctions d'exécution.
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-19
S3-2 Réalisation d'un équipement
4.2 Tableau des couleurs des voyants lumineux
Couleur
(Extrait de la norme européenne EN 60204)
Signification du
Explication
Utilisations typiques
voyant allumé
Rouge
Danger ou Alarme
Avertissement d'un danger
potentiel ou d'une situation
nécessitant une action
immédiate
Jaune
Attention
Changement ou
changement imminent des
conditions
Vert
Sécurité
Indication d'une situation
sûre
ou
Autorisation de continuer,
voie libre
Bleu
Signification
spécifique attribuée
selon les besoins du
cas considéré.
Au bleu peut-être attribué
toute signification
spécifique non couverte par
les 3 couleurs ci-dessus :
rouge, jaune et vert
Blanc
Pas de signification
spécifique attribuée
(neutre)
Toute signification peut
être utilisée chaque fois
qu'il y a doute sur
l'utilisation des trois
couleurs : rouge, jaune et
vert et par exemple pour
confirmation
BAC PRO ELEEC
P. L.
- Défaut de pression du système de
lubrification
- Température dépassant les limites
(de sécurité) spécifiées
- Ordre d'arrêter la machine
immédiatement (par exemple lors
d'une surcharge)
- Équipement de première
importance arrêté par l'action d'un
dispositif de protection
- Dangers provoqués par des
parties accessibles sous tension
ou en mouvement.
- Température (ou pression)
différent du niveau normal
- Surcharge admissible seulement
pendant une durée limitée
- Machine en cycle automatique
- Fluide réfrigérant en circulation,
- Commande automatique de la
chaudière en service
- Machine prête à fonctionner :
toutes les fonctions auxiliaires
nécessaires en marche, unité en
position de départ et pression
hydraulique ou tension de sortie
d'un groupe moteur - générateur
dans les limites spécifiées etc..
- Fin du cycle et machine prête à
être remise en marche
- Identification de commande à
distance
- Sélecteur en position "ajustage"
- Une unité hors de sa position de
départ
- Avance lente d'un chariot ou
d'une unité
- Dispositif de sectionnement de
l'alimentation en position fermé
- Choix de la vitesse ou du sens de
rotation
- Les organes auxiliaires non reliés
au cycle de travail sont en marche
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-20
S3-2 Réalisation d'un équipement
5 SCHÉMA D'IMPLANTATION :
H1
H2
Q1
F2 F3 X2
T1
X3
H3
S1
KM1
S2
F1
X1
6
XP
TRAVAIL DEMANDÉ
A partir du schéma donné, on demande de réaliser le câblage de cette installation en appliquant les
règles de l'art.
Critères d'évaluation
0 erreur
1 erreur
2 erreurs
3 erreurs
Fonctionnement
4
2
1
0
Présentation
4
2
1
0
Connexions
4
2
1
0
Serrage
4
2
1
0
Toron
4
2
1
0
TOTAL /20
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-21
S3-2 Réalisation d'un équipement
7
MODIFICATION DE L'ÉQUIPEMENT
Suite à la nouvelle réglementation en matière de sécurité et pour tenir compte de l'évolution des
besoins de l'entreprise, on demande de
 Placer un carter de protection autour de l'outil. Ce carter en plastique translucide est
escamotable pour permettre de changer le foret mais un capteur électromécanique
(S3) n'autorise le fonctionnement que si le carter est fermé.
 Rajouter un capteur (S4) permettant de s'assurer que le carter de protection du
système de transmission par poulies et courroie est bien en position fermée.
 Disposer un bouton (S5) supplémentaire de type "coup de poing" pour arrêter la
machine en cas d'urgence.
 Équiper la machine d'une pompe de lubrification pour faciliter le perçage de
certaines pièces. La pompe ne fonctionnera que pendant la rotation du foret.
L'opérateur aura néanmoins la possibilité de la mettre en service ou non à l'aide d'un
commutateur à crosse à deux positions fixes (S6). Elle sera actionnée par un moteur
asynchrone triphasé de petite puissance (démarrage direct). En cas de surcharge sur
ce moteur la perceuse s'arrête. Le sectionneur porte-fusibles "Q1" isole et protège
l'ensemble de l'équipement.
Travail à réaliser :
On demande de mettre à jour les plans de l'équipement en dessinant au propre l'ensemble du schéma
aux instruments en complétant le bornier "X1" pour l'arrêt d'urgence et le commutateur et en
rajoutant un bornier "X4" pour les fins de course "S3" et "S4".
Monter les appareils nécessaires à la réalisation et modifier le câblage pour prendre en compte cette
évolution.
Critères d'évaluation
0 erreur
1 erreur
2 erreurs
3 erreurs
4 erreurs
Schéma
10
8
6
3
0
Fonctionnement
3
1
0
0
0
Présentation
2
1
0
0
0
Connexions, serrage
3
2
1
0
0
Toron
2
1
0
0
0
TOTAL /20
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
Nom : _________
Date : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-22
S3-2 Réalisation d'un équipement
8
CORRIGÉ DE LA MISE EN CONFORMITÉ DE LA PERCEUSE :
Schéma de Puissance unifilaire
Schéma de Commande multifilaire
L1, L2, L3
95
1, 3, 5
96
95
F1
KM1
24*
98
97
F2
Q1
F2
96
1
2, 4, 6
23*
97
F1
X4-1
98
S3
1, 3, 5
KM1
KM2
2, 4, 6
2
F2
1, 3, 5
1
X2-1, 2, 3
S4
2
2, 4, 6
1, 3, 5
1, 3, 5
F1
2, 4, 6
F4
2, 4, 6
T1
1
2
1
13
XP5, 6, 7, 8
Q1
U1, V1, W1
M1
3
230/400 V
M2
3
230/400 V
F3
3
S1
S6
33*
KM1 KM1
4
N
X1-8
13
S2
Ph
4
X1-2
2
3
14
U1, V1, W1
X4-4
X1-1
S5
X3-1, 2
XP1, 2, 3, 4
X4-2
X4-3
X1-3
14
X1-5
34*
X1
A1
A1
H1
A2
A2
X1-4 X2
KM1
KM2
Sous
tension
H2
X1-6
X1
X2
Défaut
moteurs
X1-7
H3
X1
X2
Moteur en
fonctionnement
Schéma d'implantation :
H1
H2
Q1
F2 F3 X2 T1 X3 X
T
H3
S1
KM1
KM2
F1
F4
S2
S5
S6
X1
BAC PRO ELEEC
X4
XP
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
Nom : _________
Date : _________
2ELEEC
Com Tech
n°11-23
S3-2 Réalisation d'un équipement
9 MISE EN SERVICE
A la fin du cours, vous devrez être capable de :
Vérifier le câblage d'une réalisation
Mettre en service un équipement en sécurité et en suivant une procédure méthodique
9.1 Introduction
Lors de la réalisation d'un équipement, le travail n'est réellement terminé que lorsque le système
dans son intégralité fonctionne.
En fin de câblage, deux opérations sont donc nécessaires :
 Vérifier son travail avant mise sous tension
 Connaître le fonctionnement de l'installation et les règles spécifiques pour démarrer le
système en toute sécurité.
9.2 Vérification d'un câblage.
Elle s'effectue hors tension.
A l'aide d'un testeur de continuité, d'une lampe test ou d'un ohmmètre, on contrôle chaque liaison
électrique de l'installation en s'appuyant sur le schéma de réalisation et en s'aidant du repérage
technologique (repères portés sur le matériel). Comme pour le câblage, chaque point vérifié doit
être noté sur le schéma par une coche ou en surlignant la liaison vérifiée.
Attention : la lecture du schéma doit permettre de faire cette vérification de
manière exacte en évitant les retours par un autre circuit éventuel… Une mise
en parallèle de contacts, passage par une bobine ou un voyant etc.
1
S1
Exemples :
11
KA1
2
En vérifiant la liaison de la borne 1 de S1 à la borne 11 de KA1, la
continuïté est aussi assurée par le contact de S1, la liaison de la borne 2
de S1 à la borne 12 de KA1 et par le contact de KA1.
Solution : ouvrir S1 ou KA1 en les actionnant.
12
3
S2
4
A1
X1
KM3
A2
H1
X2
En vérifiant la liaison de la borne A1 de KM3 à la borne x1 de H1, la
continuïté est aussi assurée par la bobine de KM3, la liaison de la borne
A2 de KM3 à la borne x2 de H1 et par le voyant de H1.
Solution : s'assurer que la résistance de la liaison est pratiquement nulle.
Cette étape de vérification est impérative car elle assure un fonctionnement
immédiat lors de la mise sous tension et évite la détérioration possible de certain
matériel.
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
Réalisation du câblage
d'une perceuse à colonne
S3 installation et équipement électrique
2ELEEC
Com Tech
n°11-24
S3-2 Réalisation d'un équipement
9.3 Vérification d'absence de court-circuit
Avant la mise sous tension, il est impératif de contrôler qu'aucun court-circuit ne soit présent au
niveau des différentes alimentations.
On utilise pour cela un ohmmètre branché en aval des protections (coupe-circuit porte-fusible ou
disjoncteurs) celles-ci étant ouvertes.
Attention : certains retours sont possibles par les bobines des contacteurs ou les ampoules des
voyants. Un court-circuit n'est donc présent que si la mesure indique une résistance très proche
de 0.
9.4 Essai sous tension d'une installation
La mise sous tension doit se réaliser progressivement. En début d'essai toutes les protections sont
ouvertes. Elles seront fermées à tour de rôle en s'assurant que la mesure en amont est compatible
avec l'appareillage utilisé en aval.
Les sources d'énergie étant présentes et conformes, on doit vérifier que le fonctionnement est bien
celui attendu. Mais effectuer la mise en service d'une installation nécessite avant tout
de connaître le fonctionnement de l'équipement
de savoir analyser un schéma
de prendre connaissance des risques engendrés par la mise sous tension du circuit et par
les actions produites par la machine
Connaître le fonctionnement de l'équipement :
Un câblage a toujours pour finalité de contrôler un équipement quel qu'il soit.
Il importe, pour mettre en service cet équipement, de connaître son fonctionnement et de
comprendre les liens entre les actions ou les informations provenant du système et les appareils
symbolisés sur le schéma électrique.
Exemples :
Le chariot élévateur soulève sa charge quand le moteur de montée est alimenté par KM2.
La machine peut démarrer son cycle de production en fin de préchauffage. Le préchauffage se
réalise grâce aux jeux de résistances R1 à R6 alimentées lorsque le contacteur KM7 est
enclenché.
L'ouverture du carter provoque instantanément l'arrêt de la machine. En effet, le fin de course
SQ3 actionné par la porte agit comme un arrêt d'urgence.
Pour notre première application : câblage d'une perceuse sur colonne, le mandrin est entraîné en
rotation par un moteur asynchrone triphasé commandé par un contacteur KM1. Une protection
thermique F1 évite qu'une surchauffe due à un couple de perçage trop important ne détériore le
moteur. Dans ce cas, le moteur est mis automatiquement hors service et un voyant signale le défaut.
La commande de mise en marche et d'arrêt se fait à partir d'une boite à boutons S1 (arrêt) et S2
(marche) sur laquelle sont signalés également la mise sous tension et le fonctionnement du moteur.
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P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
Nom : _________
Date : _________
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Com Tech
n°11-25
S3-2 Réalisation d'un équipement
Analyse du schéma
Elle permet de décrire l'ensemble des conditions à réunir pour obtenir le fonctionnement du système
phase par phase.
On part pour cela du réseau d'alimentation pour aboutir à l'appareillage alimenté.
Exemple du schéma de la perceuse sur colonne :
Le fusible F2 étant présent et le coupe-circuit étant fermé, la fermeture du sectionneur Q1 signal
la présence de la tension sur le circuit de commande.
Dans ces conditions et le relais thermique F1 étant armé (contacts au repos), un appui sur le
bouton marche "S2" (le bouton arrêt "S1" étant relâché) provoque l'alimentation de la bobine
du contacteur KM1 qui enclenche ses contacts.
Le moteur est alors alimenté.
Dans le même temps le contact 13-14 de KM1 permet son auto-alimentation et l'on peut
relâcher le bouton poussoir marche.
D'autre part, le contact 23-24 de KM1 alimente le voyant H3 qui signale que le moteur est
alimenté.
Une action sur le bouton arrêt S1 remet l'installation au repos.
Enfin en cas de surcharge du moteur, le relais thermique F1 déclenche ses contacts. Ainsi d'une
part l'alimentation du contacteur KM1 est coupée et d'autre part le défaut est signalé grâce à
l'alimentation du voyant H2.
Risques à prendre en compte lors de la mise sous tension d'une installation :
La mise en service d'une installation implique la mise en énergie de la partie commande et de la
partie opérative (là où se déroulent les actions).
Le premier danger se situe au niveau de l'alimentation électrique de l'appareillage. L'équipement
peut en effet délivrer son énergie en différents points. Il y a donc risque d'électrocution. La
personne qui réalise l'essai doit se protéger en utilisant des équipements de protection individuelle
(E.P.I.) et doit s'assurer qu'elle ne met pas d'autres personnes en danger.
D'autres dangers peuvent provenir au niveau des actions réalisées : risque de blessures corporelles
par coupure, écrasement, brûlure, arrachement etc. Là encore la personne est responsable des
dangers qu'elle encoure elle-même et de ceux qu'elle fait encourir aux autres.
Enfin, il est important de respecter le plan particulier de sécurité et de protection de la santé et de
l'environnement (PPSPS) propre à chaque lieu de travail.
La connaissance des risques est validée par une habilitation que l'employeur est seul à même de
délivrer en fonction des tâches confiées et de la formation reçue par ses employés.
BAC PRO ELEEC
P. L.
L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin