FORCE MOTRICE ( Leçon 2 )

Dans l’industrie, les systèmes (engin de levage, machine outil, Dans l’industrie, les systèmes (engin de levage, machine outil, . ..) ont besoin d’énergie mécanique pour mettre en mouvement leurs organes. Généralement cette énergie est fournie par des moteurs électriques (moteurs asynchrones triphasés, moteurs à courant continu). Dans ce chapitre, nous allons étudier les différents moyens à mettre en œuvre pour utiliser les moteurs asynchrones triphasés. Nous reprendrons l’exemple de la perceuse radiale, étudiée dans la leçon précédente.

Fonction d’usage. C R E W Percer une pièce A-0 Pièce non percée Consignes données par l’opérateur. Mise en/hors service 3 x 400 V 50 HZ + PE Réglages C R E W Pertes d’énergie Pièce non percée Pièce percée Percer une pièce A-0 Signalisation Perceuse Opérateur

Analyse fonctionnelle Consigne Exploitation Energie Réglages Visualisation Communiquer avec le système A1 Traiter les données A2 Gérer l’énergie électrique Agir sur les objets A3 Valeur ajouté A4 Acquérir les états du système Circuit de commande Circuit de puissance Actionneurs A5 A0 Capteur

Extrait du cahier des charges de la perceuse Alimentation générale et puissance : 3 x 400 V + PE, 50Hz Un moteur asynchrone triphasé : 0,75 kW, 1 500 tr/mn Alimentation commande : TBT 24 V, 50 Hz. Démarrage direct, un sens de rotation. Un bouton poussoir << arrêt >> (Rouge). Un bouton poussoir << marche >> (vert). Un bouton poussoir << arrêt d’urgence >> (coup de poing rouge). Un voyant << moteur en marche >> (vert). Un voyant << défaut moteur >> (orange). Un interrupteur de position vérifiant la fermeture du carter poulie

Représentation simplifiée 1. Utilisation Le démarrage direct un sens de rotation est utilisé avec des moteurs asynchrones à rotor en court-circuit lorsque le réseau peut supporter la pointe d’intensité lors de la phase de démarrage. Avantages : - Couple de démarrage important ; - Économique ; - Départ moteur simple. Inconvénients : Réservé à des moteurs de petites puissances (< à 30 kW ) Pointe d’intensité importante soit 8 IN, (In = intensité nominale) ; - Ne peut pas démarrer des machines ayant une inertie importante. Représentation simplifiée

2. Représentation des démarrages moteurs Symbole du type de démarrage: Manuel: Automatique: ou Semi- automatique : ou Symbole du démarreur moteur Symbole indiquant le nombre de sens de rotation: 1 sens de rotation: 2 sens de rotation: Symbole de mise à l’arrêt automatique Etoile triangle Thyristor Rhéostatique Symbole de l’appareillage de commutation ou du type de démarreur: Contacteur

3. Principe 3.1 Schéma de principe d’un démarrage direct Partie puissance Partie commande Fonction Désignation Séparation des circuits Sectionneur à fusibles Commande du moteur Contacteur Protection Relais thermique Actionneur Moteur asynchrone triphasé

3. Principe (suite) Légende des appareils du schéma de commande: Partie commande Q0 Contact de pré coupure du sectionneur S0 Arrêt d’urgence F1 Contact du relais thermique de protection du moteur contre les surcharges S1 Bouton poussoir Arrêt KM1 Contacteur S2 MARCHE F0 Fusible de protection du circuit de commande Cliquez sur un composant pour voir sa photo

3. Principe (suite) 3.2 Analyse temporelle Revoir le schéma.

4. Lecture d’un plan électrique Les schémas électriques sont souvent réalisés à l’aide de logiciels spécifiques et il est nécessaire dans le métier de savoir correctement lire un schéma. L’utilisation de logiciel de création de schémas présente plusieurs avantages comme par exemple : - propreté des schémas, - repérage automatique des symboles, - modification et mise à jour plus aisées, - réimpression en cas de perte, etc. Avant toute chose, il est essentiel de savoir reconnaître les différentes représentations symboliques du schéma ainsi que leurs repères. Vu la complexité des systèmes, il est rarement possible de représenter l’ensemble des schémas électriques sur une seule feuille. Les schémas sont donc représentés sur plusieurs pages qui sont numérotées, chaque page est généralement appelée folio. Le repère des folios est donné dans le cartouche. Exemple : Sur un cartouche de schéma, vous lisez folio 3/16. Cela signifie que l’ensemble du schéma électrique est un dossier de 16 feuilles et que vous lisez actuellement la 3ème feuille.

4. Lecture d’un plan électrique (suite) Si l’on regarde plus en détail, on peut s’apercevoir qu’autour de certains symboles apparaissent d’autres repères ayant eux aussi leur importance. Provenance du conducteur ( ex : folio03, ligne 01, colonne 15) Repère du conducteur Repère de l’appareil Renvoi à la suite du schéma ( ex: folio 05, ligne 10, colonne 02) Repérage des bornes de l’appareil Localisation des contacts du pré actionneur situés dans la colonne ( ex : le contact repéré 13-14 se situe dans le folio01,ligne 05, colonne12) Ces contacts sont en attente, Ils ne sont pas câblés

Fin V1.0 2003-2004

Documentation technique: Sectionneur porte fusible Fusible Contacteur Relais thermique Moteur asynchrone Arrêt d’urgence Voyant Bouton poussoir Détecteur

Sectionneur porte fusible Isole le circuit du réseau d’alimentation. Si le sectionneur est équipé de fusibles, la protection contre les courts circuits est également assurée. Il ne peut être manoeuvrer qu’a vide. Dans le cadre de la maintenance, il permet réaliser la consignation de l‘installations (mettre hors tension, isolés, condamnés). Symbole Retour Vue de l’appareil + de détails

Ils assurent la protection contre la propagation des courts circuits. Les fusibles. Ils assurent la protection contre la propagation des courts circuits. C’est le point faible d’une installation, il intervient par fusion en cas de court circuit. Symbole Retour Vues du composant

Contacteur C‘est un pré actionneur, il télécommande les circuits de distributions ou les actionneurs Symbole Retour Vue de l’appareil + de détails

Relais thermique Il détecte les surcharges et les absences ou le déséquilibre des phases et coupe l’alimentation de la commande du contacteur pour protéger les machines tournantes Symbole Retour Vue de l’appareil + de détails

Moteur asynchrone triphasé Il converti l’énergie électrique en énergie mécanique Pe Symbole Vue de l’appareil Retour

Arrêt d’urgence Il permet à l’opérateur d’arrêter le fonctionnement de la machine en cas de risque. 1 2 Symbole Vue de l’appareil Retour

Ils permettent la signalisation visuelle d’une information. Voyants Ils permettent la signalisation visuelle d’une information. X1 X2 Vue de l’appareil Retour Symbole

Boutons poussoirs Ils permettent à l’opérateur de transmettre une information à l’équipement. (Marche, arrêt, initialisation etc.) . Type NO « Normalement ouvert » (à fermeture ) Type NC « Normalement fermé » (à ouverture ) 3 1 Repérage contact NO Repérage contact NC 4 2 Commutateur 2 positions Commutateur 3 positions Vues de l’appareil Retour Symboles

Détecteurs - Capteurs Ils détectent une action ou un mouvement et renvoi l’information vers la partie commande Repérage contact NC Repérage contact NO Interrupteur de position (Détection avec contact avec la pièce ) Détecteur de proximité (Détection sans contact avec la pièce ) Retour Symboles Vues de l’appareil