Agrégation de génie électrique - interne - 2007

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.
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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,
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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.
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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.
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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
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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.
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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 ?
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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.
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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.
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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