Tp Altistartd1 10-11 ClasseTET 1/5

TP N° LYCEE TECHNIQUE PIERRE EMILE MARTIN - 18 026 BOURGES

TET GENIE ELECTROTECHNIQUE

Durée : 3 heures Fichier:

Tp Altistartd1 10-11 Démarreur électronique pour

moteur asynchrone: ALTISTART 1 S.T.I. Salle des sous-systèmes

Pré-requis:

� Un cours aura lieu au préalable en classe entière sur les différents procédés de démarrage des moteurs triphasés à cage.

� Principe de fonctionnement d'un gradateur avec explication sommaire sur le composant de base:

thyristor ou triac.

� Fonctionnement et utilisation d'une dynamo tachymétrique.

Objectif:

Vérifier les performances d’un démarreur progressif électronique

sur les phases transitoires :

-au démarrage, visualiser I = f(t) et mesurer ou calculer Id et td

-à la décélération, visualiser n = f(t) et mesurer ta

Période de l’année: Second trimestre

Partie du programme du baccalauréat STI génie Electrotechnique: II.2.3.5.2 Fonction commander la puissance par ondulation d'énergie II.2.3.6 Fonction convertir l'énergie

Centre d'intérêt: Conversion de l'énergie

Conditions de réalisation:

� Groupe de 2 élèves.

Moyens mis en oeuvre:

� Cahier des charges � Coffret de l'ALTISTART. � Notice technique de l'ALTISTART.

� Moteur asynchrone triphasé à cage + frein à poudre + dynamo tachymétrique

� Appareils de mesure + imprimante avec notices associées.

PRESENTATION DU SYSTEME: STATION D'ARROSAGE

Une entreprise réalisant des équipements électriques de stations d'arrosage propose pour chaque projet

étudié deux versions qui diffèrent par le mode de démarrage du moteur utilisé:

� une version "démarreur étoile-triangle"

� une version "démarreur - ralentisseur progressif"

Le sujet à traiter propose l'étude de la motorisation et des deux versions d'équipements possibles pour

une motopompe dont les caractéristiques sont les suivantes:

-Réseau triphasé 220/380V-50Hz + PE -Moteur d'entraînement asynchrone triphasé à cage: 3 kW, 1500 tr/mn, 220/380V ,type LS 100L

-Pompe : vitesse d'entraînement entre 1425 et 1475 tr/mn.

3 PE Armoire

Moteur asyn- chrone tripha- sé à cage

Pompe

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1 2 3 4 5 6 7 8 0

40

50

60

70

80

%

Q

m3 /h

Caractéristiques du rendement en fonction du débit:

Pour l'étude demandée, la hauteur totale (aspiration + refoulement) vaut 70 m avec un dédit de 7m3/h. La puissance utile développée par la pompe est donnée par la relation suivante:

avec g = 10m/s2

P: puissance (W)

Q: débit (l/s)

h: hauteur énergétique (m) La hauteur énergétique est la hauteur totale majorée de 30% pour tenir compte des pertes de charges

dans la canalisation.

PRESENTATION D'UN DEMARREUR PROGRESSIF

ELECTRONIQUE POUR MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE

1-Fonction d'Usage A-0

Démarrer et ralentir progressivement des

machines sous réseaux alternatifs

Démarreur ralentisseur ALTISTART

A-0

W C R E

Energie électrique

Réseau 400V-50 Hz

Contraintes de configuration

Potentiométres Ordre de marche et

d'arrêt Sécurité et protections

Pertes énergétiques

Réseau modifié U variable-50 Hz

Informations d'état du processus

2-Introduction Le démarrage des moteurs asynchrones triphasés à cage par des solutions électrotechniques

traditionnelles pose des problèmes (tels que surintensité, à coups de couple...) difficilement maîtrisables;

P= Q.g.h

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cela entraîne des conséquences néfastes pour les machines ou systémes mécaniques entraînés (usure

rapide, démarrages et arrêts brutaux inadaptés à la sécurité et au confort).

Dans certains cas, il est préférable d'utiliser des démarreurs électroniques, à mise sous tension

progressive du moteur commandé, présentant les avantages suivants: + réduction du courant de démarrage donc installation et protections allégées. + suppression des à-coups de couple préjudiciables aux mécanismes. + temps de mise en vitesse progressive réglable par rampe de tension ou limitation de courant intégrées.

Les démarreurs électroniques dont le succès croissant s'explique par les avantages qu'ils offrent à

l'utilisateur: • amélioration de la productivité,

• amélioration de la qualité

• confort d'utilisation,

• préservation de la mécanique entraînée,

• absence d'entretien,

• facilité d'adaptation sur des machines existantes.

3-Présentation d'un démarreur électronique: ALTISTART

Se reporter à la documentation constructeur TELEMECANIQUE

-Travail demandé:

Etude de l'ALTISTART

Pour des raisons techniques et de souplesse, la solution retenue sera un démarreur électronique

(ALTISTART chez Télémécanique).

1- A l'aide de la documentation technique Télémécanique, choisir et justifier la référence de

l'ALTISTART pour moteur asynchrone triphasé de 3kW

Remarque : l'ALTISTART choisi est une version didactisée modèle unique de calibre 12A.

2- Le degré de protection de l'ALTISTART est IP 20.

Donner la signification de ce code et justifier ce choix.

3- Quelles sont les principales fonctionnalités (au démarrage et à l’arrêt) de l’ALTISTART ?

Donner toutes les possibilités de réglage de l'ALTISTART (limitation de courant, accélération etc.) en vous aidant du rôle des interrupteurs STP, CTL et BST (BOOSTER)

et des potentiomètres ILT, ACC et DEC.

4- D’après la face avant du coffret et du schéma de commande, sur quelle position doit-on mettre l’interrupteur RET ? Justifier la réponse.

Manipulation

5-Compléter le schéma de raccordement de l'ensemble avec tous les appareils de mesure

nécessaires sur le document réponse n°1 .Préciser les numéros de borne éventuellement,

représenter les enroulements statoriques avec le couplage et indiquer la position du

commutateur de la pince multifonctions (RMS ou INST) et le type de cordon utilisé à la

sortie de la pince.

Le frein à poudre remplacera la pompe d'arrosage. La charge sera réglée à la valeur

de 6,4A (voir plaque signalétique du moteur).

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6-Réaliser le montage avec l'ALTISTART. On souhaite visualiser I= f(t) et n= f(t) dans le moteur triphasé asynchrone à cage, insérer donc les appareils de mesure nécessaires.

Remarque : n= f(t) sera visualisé via la dynamo tachymétrique associée au moteur.

Appeler le professeur responsable pour vérifier le montage

7- Lire la C.P.S. du poste.

Mode opératoire:

-Mettre sous tension le moteur et le ventilateur du frein (commutateur 2 positions) -Tourner le potentiomètre "Manuel" pour régler l'intensité dans le moteur à 6,5A

-Ensuite ne plus toucher à ce réglage.

- Ce réglage effectué, ne plus toucher au potentiomètre.

-Arrêter le groupe

8-Régler Ir ≈≈≈≈ 6,5A. Placer le commutateur RET sur position M.

Ne pas modifier ces réglages par la suite.

9-On se propose de vérifier les performances du démarreur à travers deux essais :

Pour chaque essai :

� Indiquer la position des commutateurs et potentiomètres sur l’ALTISTART didactisé (compléter les croquis fournis) puis configurer correctement le démarreur.

� Effectuer les réglages de l’oscilloscope à mémoire (choisir correctement la base de temps et le calibre après un calcul éventuellement).

� Appeler le professeur responsable pour vérification.

� Démarrer le groupe (penser à mettre sous tension le ventilateur du frein à poudre).

� Visualiser I= f(t) dans le moteur sur la phase de démarrage (essais n°1 et 2).

� Visualiser n= f(t) sur la phase de freinage pour l'essai n°2 seulement.

� Coller le relevé et porter toutes les indications nécessaires sur le relevé.

� Calculer td, tat (essai n°2) ,Id et Ie

� Commenter et conclure.

Essai n°1 : Limitation du courant de démarrage ILT à 5 Ir.

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Accélération en 5s. Pas de décélération (arrêt libre). Pas de booster ou hors service.

Essai n°2 : Limitation du courant de démarrage à 4 Ir.

Accélération en 5s. Décélération en 10s.

Pas de booster.

10- Coller le croquis de configuration au dessus du relevé I = f (t) ou n =f (t) correspondant.

En dessous de l'oscillogramme, calculer le temps de démarrage td, le temps d’arrêt ( 2èmeessai) ta,

l’intensité du courant de démarrage Id et l’intensité du courant en régime permanent Ie en

dessous du relevé (indiquer tous les renseignements nécessaires sur les relevés obtenus et détailler

les calculs) Encadrer tous les résultats.

11- Commenter ces résultats et conclure sur l'intérêt d'un démarreur progressif.