EXERCICE 1 Performances d`un moteur asynchrone

TRAVAUX DIRIGES
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MAS
EXERCICE 1 étude du sujet d'examen "Système module de pose de ruban adhésif" dont une
partie du dossier technique est reproduit à la figure 1.
1. Quel est le type de moteur utilisé pour entraîner les tapis roulants (M1) ?
2. Quel est le composant qui assure la fonction de préactionneur pour ce moteur ?
3. Le préactionneur utilisé est-il du type tout ou rien ou progressif ?
Figure 1 Dossier technique du système de pose de ruban adhésif.
EXERCICE 2 Performances d'un moteur asynchrone.
Pour le moteur utilisé dans l’exercice 1, décrit par sa plaque signalétique de la figure 2, calculer/
trouver les valeurs : de la puissance absorbée, de la puissance utile en CHeval vapeur (ch), du
couple utile et du rendement au point nominal.
Nota : le moteur est alimenté par un réseau triphasé
3*230V.
Figure 2 Plaque signalétique d’un moteur asynchrone
(document Leroy Sommer)
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EXERCICE 3 : Couplage d’un MAS
En admettant que système de l’exercice 2 soit alimenté par un réseau 3*230V, quel couplage du
réseau f=50Hz
moteur précédent réaliseriez vous (justifier votre réponse) ?
EXERCICE 4 Réglage du dispositif de commande.
On désire maintenant pouvoir faire varier la vitesse du moteur M1 (de 800 à 2000 tr/min).
On utilise pour cela un variateur.
Donner la plage de réglage en fréquence du variateur de vitesse câblé en amont du moteur.
Variateur
f
variable
M
3~
MCC
EXERCICE 5 Performances attendues d'un moteur à courant continu.
Pour le moteur M2 du système figure 1, décrit par la plaque signalétique (fig. 3), calculer les
valeurs de la puissance absorbée, du couple utile et du rendement pour les trois lignes de valeurs.
EXERCICE 6 Solutions retenues pour faire varier la vitesse d'un moteur à courant continu.
Iex
Uex
I
M=
Fig . 2
U
1. Décrire le procédé de variation de vitesse utilisé sur ce moteur à
courant continu pour passer de la première ligne à la seconde ligne
de valeurs de la plaque signalétique.
2. De même, décrire le procédé de variation de vitesse utilisé pour
passer de la première ligne à la troisième ligne de valeurs.
Figure 3 Plaque signalétique (d'après document Leroy Somer)
EXERCICE 7 Choix de moteur
L'entraînement d'un système nécessite une puissance de 18 kW avec une vitesse de 2 600 tr/min.
Calculer le couple utile et rechercher les caractéristiques du moteur à courant continu qui
conviennent (document fourni à la page 4).
Préciser la référence du constructeur.
Préciser la valeur de la résistance d’induit à 115°C (Ri)
Calculer la FCEM du moteur pour toutes les tensions d’induit.
Vérifier que les coefficients ki et kv est quasi constant quelque soit la tension d’induit.
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EXERCICE 8 Calcul de courant appelé pour un couple de charge donné
En admettant que le moteur de l’exercice 7 soit un LSK 1122 VL 05 entraîne une charge dont le
couple utile est de 20Nm à la vitesse de 2 600 tr/min, calculer le courant appelé par l’induit, puis
la tension d’alimentation de l’induit.
EXERCICE 9 limitation du courant de démarrage
Quelle vitesse de rotation du rotor a-t-on au démarrage du moteur LSK 1122 VL 05 ?
Quelle FCEM a-t-on dans ce cas ?
Calculer le courant de démarrage Id à l’induit du moteur en admettant que l’on mette la pleine
tension au démarrage (500V).
On souhaite limiter ce courant en plaçant une résistance en série avec l’induit.
Faire un schéma électrique représentant le modèle du moteur associé à la résistance de démarrage
Rd .
Calculer la résistance Rd sachant que celui-ci ne doit pas demander un courant supérieur à 1,8 In
(In=42A).
Vérin
EXERCICE 10 Un vérin pneumatique double effet à simple tige, placé au sein d'un système
mécanique doit transmettre un effort :
150 daN en sortie de tige ;
effort indifferent en rentrée de tige
L'installation est alimentée en air
comprimé sous une pression
relative
(manométrique)
de
0,6 Mpa (6 bars).
Le constructeur de la machine a
choisi un vérin de diamètre 50mm.
Le taux de charge préconisé par le
fabricant de vérin est de : 75 %.
1. A l'aide de la figure 4,
vérifier si le vérin choisi
convient.
Figure 4 Abaques de détermination des diamètres de vérin
2. Si ce n’est pas le cas, proposer une solution et indiquer le taux de charge réel de la
nouvelle solution.
EXERCICE 11 Vérifier que le vérin choisi, pour répondre à un problème posé, respecte le
cahier des charges imposé.
Données du cahier des charges :
- Vérin double effet, sans amortissement, de diamètre de piston D = 63 mm, de diamètre de tige
d = 20 mm, de course c = 400 mm (aucune courbe donnée) ;
- Effort à développer en sortie de tige : Fs = 1 800 N (taux de charge de 100%) ;
- Effort à développer en rentrée de tige : Fr = 1 500 N (taux de charge de 100%);
- Pression de service : ps = 8 Bars
1. A quelle pression faut-il régler l'unité de conditionnement pour développer l'effort à
fournir en sortie de tige ?
2. Cette pression est-elle compatible avec la pression de service fournie par le compresseur ?
3. L'effort à développer en rentrée de tige est-il assuré pour cette pression réglée ?
4. Le débit d'air comprimé alimentant le vérin est réglé à la valeur q = 200 L/min, le temps
de sortie de tige est-il inférieur à 1 seconde ?
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