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1 Étude des constituants d’un départ moteur. BAC PRO ELEEC Diaporama réalisé par C. VANCEL Cliquez ici pour atteindre le sommaire MOTEUR POMPE THEME N°1 : STATION DE POMPAGE

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Étude des constituants

d’un départ moteur.

BAC PRO ELEEC

Diaporama réalisé par C. VANCEL

Cliquez ici pour atteindre le sommaire

MOTEUR

POMPE

THEME N°1 :

STATION DE POMPAGE

Page 2: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Sommaire :

Schéma de puissance.

Schéma de commande.

Vocabulaire technologique.

Cliquez pour de l ’aide Diapositive précédente

Page 3: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Schéma de puissance :

Sectionneur

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Contacteur

Relais thermique

Moteur asynchrone

triphasé

KM1

F1

In= 21A P= 11Kw M1

~3

Q1 Fusibles : 3 x 25 A Type :am

U1 V1 W1

Vers FolioTélécommande

Ir = 21A

L1 L2 L3 N

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Schéma de commande :

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F2 X2

X3

T1 230V – 24 V

S = 63VA

S1

KM1

S2

Ven

ant

Fol

ioP

uis

san

ce

KM1

Q1Q1

F3F1

X1S3

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5Le sectionneur :Le sectionneur permet d ’isoler le circuit du reste de l ’installation pour garantir la sécurité des personnes qui interviennent sur ce circuit.

C ’est la fonction SECTIONNEMENT.

Un sectionneur est un appareil à commande manuel.

Il est de type bistable: il reste ouvert ou fermé une fois manœuvré.

Un sectionneur n ’est pas capable d ’interrompre un courant car il n ’a pas de pouvoir de coupure.

Il est INTERDIT D ’OUVRIR UN SECTIONNEUR EN CHARGE ( c ’est-à-dire quand les pôles sont traversés par un courant.

Souvent, le sectionneur est équipé de fusibles, afin de protéger l ’équipement en cas de court-circuit.

Images de sectionneurs

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Rôles des contacts de précoupure

Fonction d ’un sectionneur :

Critères de choix d ’un sectionneur :- nombre de pôles.

- calibre en Ampères.

Page 6: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Images de sectionneurs :

Sectionneur tripolaire calibre 25A

Sectionneur tétrapolaire équipé d ’une poignée

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Page 7: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Le contacteur :

Rôle d ’un contacteur :Le contacteur permet de mettre sous ou hors tension le moteur.

C ’est la fonction COMMANDE.

Constitution et fonctionnement d ’un contacteur

Critères de choix d ’un contacteur :- nombre de pôles.

- calibre en Ampères.

- tension d ’alimentation de la bobine de commande.

- la présence ou non et le type de contact auxiliaire.

Images de contacteurs

Aide Retour au sommaireRetour schéma de puissance

Retour schéma de commande

Page 8: 1 - Depart Moteur Eleve-2

8Constitution et fonctionnement d ’un contacteur :

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Fermeture :

Mise sous tension de la bobine.

Création d ’un champ magnétique.

La partie mobile du circuit magnétique est attirée par la partie fixe: les contacts se ferment.

Mise hors tension de la bobine.

La partie mobile du circuit magnétique est repoussée par le ressort: les contacts s ’ouvrent.

Constitution :

cliquez ici

Ouverture :

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Aide Retour au sommaire

(Spire de frager)

Diapositive précédente

Constitution d’un Contacteur

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Le flux 2(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t) et par le courant induit crée dans la spire de frager.

Le flux 1(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t).

Diapositive suivante

Principe de la Spire de Frager

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FORCE

temps

0F = 0F = 0

sans spire de Frager

Avec spire de Frager

Si la bobine est alimentée en alternatif sans la spire spire de Fragerde Frager le contacteur ne reste pas stable car la force d ’attraction devient nulle, périodiquement.

Le rôle de la spire est donc d’éviter que la force d’éviter que la force d ’attraction s’annuled ’attraction s’annule (décalage de la courbe).

Diapositive précédente

Rôle de la Spire de Frager

Page 12: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Images de contacteurs :

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Contacteur tripolaire, calibre 9A, 1 contact auxiliaire NO.

Contacteur tripolaire, calibre 800A, équipé d ’un bloc de contacts auxiliaires.

Chambre d ’extinction de l ’arc électrique

Dispositif de coupure de l’arc

Bloc contact

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Dispositif de coupure de l’Arcil est important de savoir que la séparation de deux contacts sous tension (c'est le cas des pôles principaux d'un contacteur) engendre un arc électrique qui doit être rapidement éteint puisque le courant électrique continue à circuler tant que l'arc électrique n'est pas éteint d'où le risque de ne pouvoir arrêter l'installation (dégagement de chaleur important qui provoque l'usure voire la destruction de l'appareil de coupure). Risque d'amorçage entre phase-terre ou phase-phase et risque d'électrocution des personnels,La capacité à "souffler" cet arc électrique (à le supprimer) sera donc donné par le pouvoir de coupure. Un pouvoir de coupure de 10 KA (kilo ampère : 10000 A) permettra de couper un circuit où circule 10000 A max et de supprimer l'arc électrique qui résulte de l'ouverture de ce dernier. LA FONCTION COMMANDE EST ASSUREE.

Les constructeurs utilisent plusieurs procédés de suppression de l'arc. Parmi les plus répandus nous trouverons:

Allongement de l'arc électrique,Utilisation de matériaux anti-arc (cuivre, bronze, zinc),Soufflage magnétique,

Diapositive précédente

Page 14: 1 - Depart Moteur Eleve-2

14Les Blocs ContactsBloc de contacts auxiliaires instantanés

Bloc de contacts auxiliaires temporisés

Retour

Page 15: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Le relais thermique :

Aide Retour au sommaireRetour schéma de puissance

Retour schéma de commande

Fonction d ’un

Fonctionnement du relais thermique Critères de choix d ’un relais thermique :

Images de relais thermique

Exemple de choix d ’un relais thermique

Courbe de déclenchement d ’un relais thermique

Page 16: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Images de relais thermiques :Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 1,6 à 2,5A

Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 60 à 100A.

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BP arrêt :

provoque l ’ouverture du contact (NC) 95.96

BP réarmement:

provoque la fermeture du contact 95.96, l ’ouverture du contact 97.98.

A utiliser après déclenchement du relais.

Page 17: 1 - Depart Moteur Eleve-2

17Fonctionnement du relais thermique:

Animation Retour au sommaire Diapositive précédente

1 3 5

2 4 6

M

L1 L2 L3

95

96 98

97

-KM1

Chaque enroulement chauffant est traversé par le courant absorbé par le moteur.

Enroulement chauffant

Bilames de 2 métaux différents

Les bilames (un bilame est formé de deux lames minces ayant un coefficient de dilatation différent. L'un nul ne se tordra pas sous l'effet de la chaleur, l'autre non nul lui permettra de se tordre. Pour avoir l'image de la chaleur, nous utilisons le courant puisque M. JOULE nous dit que Pj = R x I²) se déforment sous l ’action de la chaleur dégagée par les enroulements.

En cas de surcharge, la déformation est suffisamment importante pour actionner les contacts 95.96 et 97.98.

Le contact 95.96, en s ’ouvrant; coupe l ’alimentation de la bobine du contacteur KM1, celui-ci s ’ouvre:

Le moteur est protégé!

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18

Courbe de déclenchement d ’un relais thermique :

Exemple de lecture : (en rouge )

Un relais thermique est réglé sur 2 A: Ir = 2A.

Il est traversé par 6A ( 3x Ir ) depuis longtemps.

Il déclenchera au bout de 10 secondes.

Courbe 1: fonctionnement à froid sur 3 phases.

Courbe 2: fonctionnement à froid et sur 2 phases.

Courbe 3: fonctionnement à chaud sur 3 phases.

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Page 19: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Exemple de choix d ’un relais thermique :

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Le courant nominal d ’un moteur asynchrone triphasé est 26 A.

On choisit un relais thermique qui peut être réglé à

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Moteur asynchrone triphasé en coupe:

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Roulement à billes Carter

Ventilateur

Circuit

magnétique

du rotorBoite à bornes

3 enroulements

Cage d ’écureuil

en aluminium

Arbre

( encore appelé

axe )

Circuit

magnétique

du stator

Semelle de fixation

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22

Boutons poussoirs et voyants :

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Symboles des

boutons et voyants

Page 22: 1 - Depart Moteur Eleve-2

23Symboles des différents boutons et voyants :

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Page 23: 1 - Depart Moteur Eleve-2

24Contacts de précoupure d ’un sectionneur :

Un sectionneur n ’a pas de pouvoir de coupure:

il n ’est pas capable d ’interrompre un courant sans être endommagé.

Rôle des contacts de précoupure :

Lors de l ’ouverture du sectionneur, les contacts de précoupure ( 13.14 et 23.24 ) s ’ouvrent avant les contacts insérés dans le circuit de puissance.

La bobine du contacteur n ’est plus alimentée: le contacteur s ’ouvre.

L ’arc électrique, lors de l ’ouverture du circuit de puissance, se forme dans le contacteur qui est capable d ’interrompre un courant.

Le sectionneur n ’est donc pas endommagé !

Aide Retour au sommaireRetour

sectionneur Retour schéma

de commande

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Aide pour l ’utilisation du diaporama :

• Pour évoluer dans le diaporama il faut cliquer sur un des boutons suivants:

Retour au sommaire Diapositive précédente

Page 25: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Vocabulaire technologique :• Pouvoir de coupure :

– c ’est le courant maximum qu ’un appareil est capable d ’interrompre sans être détérioré. Le pouvoir de coupure s ’exprime en kA (1 kA = 1000 A ).

• NO: – Normalement Ouvert. Un contact NO est encore appelé “ contact à fermeture ”

ou encore contact “ F ”.

• NC: – Normaly Closed signifie Normalement Fermé. Un contact NC ( ou NF en français )

est encore appelé “ contact à ouverture ” ou encore contact “ O ”.

• BP : – Bouton Poussoir.

• Bistable:– On dit qu ’un appareil est bistable quand il est capable de se maintenir dans 2

positions sans interventions.

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Suite du vocabulaire technologique

Page 26: 1 - Depart Moteur Eleve-2

27Vocabulaire technologique :• Surcharge:

– Une surcharge est une augmentation anormale du courant qui circule dans un circuit provoquée par une augmentation de la puissance absorbée.

– Une surcharge provoque des échauffements dans les conducteurs, les moteurs…

– Exemple de surcharges: blocage d ’un moteur asynchrone, trop de récepteurs raccordés sur une prise, grippage mécanique…

– Conséquences d ’une surcharge : vieillissement prématuré des isolants ( donc risque de court-circuit à plus ou moins long terme ) ou encore INCENDIE !

– Le RELAIS THERMIQUE permet de détecter et de signaler la présence d ’une surcharge!

• Court-circuit:

– On appelle court-circuit le contact de 2 conducteurs actifs ( Phases ou neutre ). – Un court-circuit provoque une augmentation très importante du courant

( car R = 0 ).– Il faut donc détecter ce courant et ouvrir le circuit en défaut très rapidement :

c ’est le rôle des cartouches fusibles ou des disjoncteurs.

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Page 27: 1 - Depart Moteur Eleve-2

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Dispositif contre la marche monophasée

• Sur certain sectionneur, nous pouvons choisir en option ce dispositif qui lors d’une fusion d’un des fusibles coupe le circuit de commande (si le contact associé à se dispositif est raccordé dans le schéma de commande)

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• Ce dispositif implique obligatoirement des fusibles à percuteur

PERCUTEUR

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FONCTION MEMOIRE

Ce contact de KM1 à pour but de mémoriser

l’appui sur le bouton poussoir marche:

C’est l’auto maintien du contacteur.

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