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SCHEMAS D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 1
SCHEMAS INDUSTRIELS
SOMMAIRE
1. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES.....................................3
1.1. STRUCTURE ....................................................................................................3
1.2. PARTIE ÉLECTRIQUE ........................................................................................4
1.3. STRUCTURE DU CIRCUIT DE PUISSANCE ............................................................4
2. SCHEMAS INDUSTRIELS...............................................................................5
2.1. CIRCUIT DE PUISSANCE ....................................................................................5
2.2. SCHÉMA DU CIRCUIT DE COMMANDE .................................................................6
2.2.1. Commande par commutateur deux positions.............................................6
2.2.2. Commande par bouton-poussoir ................................................................7
2.3. SIGNALISATION ..............................................................................................10
2.4. COMMANDE MULTIPOSTES..............................................................................10
2.5. LE RELAYAGE ................................................................................................11
2.6. INVERSION DE SENS DE ROTATION D'UN MOTEUR ALTERNATIF TRIPHASÉ ...........13
2.6.1. Rappel ......................................................................................................13
2.6.2. Inversion du sens du moteur ....................................................................13
2.6.3. Schéma de puissance ..............................................................................13
2.6.4. Schéma de commande.............................................................................14
2.6.5. Variante du schéma de commande..........................................................14
3. REPERAGE BOBINE-CONTACTS ...............................................................16
3.1. BUT...............................................................................................................16
3.2. PRINCIPE.......................................................................................................16
3.3. REPRÉSENTATION PARTIELLE D'UN DOSSIER ...................................................17
4. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE..............................................................21
4.1. RAPPEL.........................................................................................................21
4.2. RÉCEPTEUR MONOPHASÉ...............................................................................21
4.3. RÉCEPTEUR TRIPHASÉ...................................................................................21
4.4. BRANCHEMENT DES RÉCEPTEURS TRIPHASÉS MUNIS D’UNE PLAQUE À BORNES
NORMALISÉES.......................................................................................................24
5. LES DEMARRAGES MOTEURS...................................................................26
5.1. POURQUOI ?..................................................................................................26
5.1.1. Généralités ...............................................................................................26
SCHEMAS D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 1
5.1.2. But ............................................................................................................26
5.2. DÉMARRAGE Y/∆ ...........................................................................................26
5.2.1. Conditions à remplir..................................................................................26
5.2.2. Analyse du fonctionnement au démarrage...............................................27
5.2.3. Principe.....................................................................................................28
5.2.4. Schéma de puissance ..............................................................................30
5.2.5. Schémas de commande...........................................................................32
5.3. DÉMARRAGE STATORIQUE..............................................................................38
5.3.1. Principe.....................................................................................................38
5.3.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................38
5.3.3. Schéma de commande.............................................................................40
5.4. DÉMARRAGE ROTORIQUE ...............................................................................41
5.4.1. Principe.....................................................................................................41
5.4.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................42
5.4.3. Schéma de commande.............................................................................43
6. MOTEUR DEUX VITESSES ..........................................................................44
6.1. GÉNÉRALITÉS................................................................................................44
6.2. MOTEUR 2 VITESSES ENROULEMENTS SÉPARÉS..............................................44
6.2.1. Schéma du circuit de puissance...............................................................45
6.2.2. Exemple de schéma de commande .........................................................47
6.2.3. Chronogrammes du circuit de commande................................................48
6.3. MOTEUR 2 VITESSES "DALHANDER"............................................................49
6.3.1.Plaque à bornes :.......................................................................................49
6.3.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................50
6.3.3. Schéma de commande.............................................................................51
7. EXERCICES...................................................................................................52
7.1. ENONCÉS ......................................................................................................52
7.1.1. Exercice N° 1 - Transfert de pulvérulents.................................................52
7.1.2. Exercice N° 2- Collecteur d'eaux pluviales..............................................54
7.1.3. Exercice N° 3- Château d'eau ..................................................................55
7.1.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets .......................................................57
7.1.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne.........................................................58
7.1.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement.....................................................60
7.1.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités..............61
7.1.8. Exercice n° 8 - Malaxeur...........................................................................62
7.2. CORRIGÉS D'EXERCICES ................................................................................65
7.2.1. Exercice N° 1 - transfert de pulvérulents..................................................65
7.2.2. Exercice N° 2 - collecteur d'eaux pluviales...............................................68
7.2.3. Exercice N° 3 - Château d'eau .................................................................71
7.2.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets .......................................................74
7.2.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne.........................................................77
7.2.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement.....................................................80
7.2.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités..............82
7.2.8. Exercice n° 8 - Malaxeur...........................................................................84
8. TEST...............................................................................................................89
8.1. ENONCÉS ......................................................................................................89
8.1.1. Test N°1....................................................................................................89
8.1.2. Test N°2....................................................................................................90
8.1.3.Test N°3.....................................................................................................92
8.1.4. Test N°4....................................................................................................95
8.1.5. Test N°5....................................................................................................98
INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 3
π
π
π
π
1.1. Structure
1. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES
MACHINE
UNITES DE
COMMANDE ET DE
SIGNALISATION
PARTIE
ELECTRIQUE
Capteurs
- B.P. : Bouton Poussoir
- A.T.U. : Arrêt Total
d'Urgence
- Commutateurs
- Voyants
Platine
- Relayage de
commande ou de
puissance
- Protections
- Liaisons : conducteurs,
câbles, borniers.
Armoire
Porte ou pupitre
Source
d'énergie
- Moteurs - Résistances
- Interrupteurs de
positions (capteurs)
INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 4
1.2. Partie électrique
Elle comprend deux circuits distincts :
- le circuit de puissance, composé des éléments assurant l'alimentation, la protection et la
liaison jusqu'au récepteur,
- le circuit de commande, composé des éléments de protection et de commande
d'éléments de la partie puissance.
1.3. Structure du circuit de puissance
Protection contre les surintensités
et direction de la coupure d'une phase
détection
M1
3 ∼
230/400 V
Relais de protection
thermiques
Récepteur
(Moteur 3 ∼)
3
3
3
3
Générateur 3 ∼
Sectionneur
Porte-fusibles
Contacteur
Relais de puissance
S'isoler par rapport au réseau d'alimentation
Protection contre les courts-circuits.
Etablir, supporter et interrompre des
courants de valeurs nominales
Schéma du circuit de
puissance
Couplage triangle
Uniquement pour cette
configuration :
Moteur 230/400 V
Réseau 230 V 3 ∼
L3L2L1
Plaque à borne du moteur
W1V1
V2U2W2
U1
531
2 4
V1U1
W1
6
L3L2L1
1 3 5
Q1
62 4
KM
F1
1 3 5
62 4
Réseau 230 V 3 ∼
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 5
2.1. Circuit de puissance
2. SCHEMAS INDUSTRIELS
W1
V2U2W2
V1U1
L2 L3L1
6
5
V1U1
W1
42
3
L3L2L1
1 3 5
Q1
62 4
KM
F1
M1
3 ∼
230/400 V
1 3 5
62 4
1
Réseau 230 V triphasé
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 6
2.2. Schéma du circuit de commande
2.2.1. Commande par commutateur deux positions
Position 1 ⇒ arrêt
Position 2 ⇒ marche
N
Ph F2
F2
1413
Q1
S1
KM1
95
96
21
3
F1
Q1
4
A1
2423 A2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 7
2.2.2. Commande par bouton-poussoir
a) Marche par à-coups
Ph 1413
N
Q1
S1
KM1
95
96
3
F1
Q1
4
A1
2423 A2
F2
F2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 8
b) Auto-alimentation
- Priorité à l'arrêt
Ph 1413
N
F2
Q1
S2
KM1S1
KM1
95
96
1
2
133
14
F1
Q1
4
A1
2423 A2
F2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 9
c) Auto-alimentation
- Priorité à la marche
Ph 1413
N
Q1
S2
KM1
S1
KM1
95
96
3
F1
Q1
1
2
13
144
A1
2423 A2F2
F2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 10
2.3. Signalisation
Sous tension ⇒ H1
Défaut moteur ⇒ H2
Moteur en fonctionnement ⇒ H3
* Repérage technologique en fonction de l'appareillage utilisé
Il est très souvent nécessaire pour que l'opérateur soit renseigné sur l'état de sa machine, de rajouter
dans les schémas les signalisation indiquant le bon fonctionnement de la machine, l'arrêt de la
machine et un défaut du moteur de la machine.
2.4. Commande multipostes
Dans certaines installations, on peut trouver la mise en route de différents endroits et l'arrêt de
différents endroits également, le nombre de postes de marche pouvant être différents du nombre de
postes d'arrêt.
Moteur en
fonctionnement
Commande
Commutateur
B.P. : - à coups
- auto-alimentation
Capteurs
- capteurs
Ph 1413
N
Q1
KM1F1
S1
Défaut moteurSous tensionKM1
23*97
95
24*98
X1X1X1
H3H2
H1
X2X2X2
96
3
F1
Q1
4
A1
2423 A2
F2
F2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 11
Exemple : possibilité de démarrage de 5 endroits différents et 3 d'arrêts.
- Pour gérer correctement un schéma de commande, les accessoires devant provoquer l'arrêt sont
toujours connecter en série à l'endroit où il y a un seul fil d'accès pour aller au récepteur. Les
accessoires devant provoquer la marche se connecte en parallèle et si il y continuité de service, on
connecte l'auto maintien en parallèle sur ces boutons "marche".
2.5. Le relayage
On utilise le relayage dans un circuit de commande lorsque :
• La technologie du matériel prevu sur le schéma ne correspond pas au matériel disponible (ou
existant).
Dans le montage régulation de niveau, le capteur S4 comprend deux contacts NC sur le schéma de
commande.
N
Ph
F2Q1
S1
F1
Q1
S4 S5 S8S7S6
95
96
1
2
1
2
1
2
33333
44444
13
KM1
14
KM1
S2
S3
A1
A2
F2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 12
Les capteurs disponibles sont équipés d’un NO et d’un NC, il nous faut réaliser le montage suivant :
• Les caractéristiques électriques de certains appareils sont incompatibles avec d'autres.
Exemple : détecteurs de proximité capacitifs
- bobine de relais = 48 V
- Iappel = 1,5 A
- Imaintien = 0,2 A
S4
S5
S3
KM1
KM1
21
KA4
- 3
- 3
- 4
- 4 22
11
12
A1
A2
KM2
KA4KM2
31
KA4 13
32
14
11
12
A1
A2
A1
A2
KM1
KA5KA3
21
KA4
- 3
- 4 22
21
22
KM1 KM2
A1
KA3
A2
KA5
31
KA4
32
21
22
A1
A2
- 3
- 4
KM2
KA4
B4 (S4)
IB4 = 200 mA
A1
A2
B5 (S5)
IA < 200 mA - relais
à faible consommation
IB5 = 200 mA
A1
A2
B3 (S3)
IB3 = 200 mA
A1
A2
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 13
L'installation comprend une ou plusieurs séquence de fonctionnement, ex. : machine industrielle,
coffre-fort (câblage atelier).
2.6. Inversion de sens de rotation d'un moteur alternatif triphasé
2.6.1. Rappel
Pour faire fonctionner un moteur alternatif triphasé dans un seul sens, il suffit d'alimenter le moteur
par un schéma conventionnel avec un réseau triphasé, l'alimentation devant arriver sur les bornes U1,
V1, W1 du moteur.
2.6.2. Inversion du sens du moteur
Pour inverser le sens de rotation d'un moteur alternatif triphasé, il suffit simplement que deux des
trois phases du moteur, soient inversées.
Dans de nombreux montages industriels, les moteurs (très souvent triphasés) doivent tourner dans
les deux sens pour le bon fonctionnement de la machine.
Schématiquement, nous seront obligés d'utiliser deux relais de puissance :
- le premier alimentera le moteur dans l'ordre normal des phases,
- le deuxième alimentera le moteur en ayant modifié la position de deux des phases
seulement.
Le schéma de puissance correspondant à la mise en service d'un moteur triphasé pouvant tourner
dans les deux sens est la suivante :
2.6.3. Schéma de puissance
62
4
F1
W1
V1U1
1
PH 1
PH 2
PH 3
Verrouillage
mécanique
KM2
(arrière)
Q1
KM1
(avant)
642
M1
3 ∼
51 3531
642
531
4
531
62
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 14
Pour éviter que le relais de puissance provoquant l'avant, fonctionne en même temps que celui
provoquant l'arrière (=court-circuit), les relais de puissance seront équipés d'un bloc mécanique à
verrouillage empêchant les deux relais de fonctionner en même temps.
Le verrouillage mécanique cité, ci-dessus, sera à utiliser chaque fois qu'il y aura risque de court-
circuit sur l'installation de puissance (c'est le cas ici).
2.6.4. Schéma de commande
Les contact à ouverture KM1 et KM2 placés sur l'alimentation du relais opposé s'appellent
"VERROUILLAGE ELECTRIQUE".
Dans le circuit de commande d'un montage inversion de sens de rotation, on trouvera
systématiquement des verrouillages électriques. Ces verrouillages sont obligatoires quel que soit le
schéma d'inverseur.
2.6.5. Variante du schéma de commande
L'installation doit pouvoir changer de sens de rotation, sans passer par le bouton d'arrêt, tout en
respectant les sécurités du montage par appui sur le bouton-poussoir "sélection marche avant" ou
sur le bouton "sélection marche arrière".
KM1
KM2
1413
95
96
5
1
2
133
F2
Q1
S1
KM1
KM1
S2
Ph
F1
N F2
KM2
KM2
S3
133
14
21 21
2222
A1 A1
A2 A2
4 144
SCHEMAS INDUSTRIELS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 15
7
Pour compléter notre étude, rajoutons les signalisations de cet équipement.
- soit signalisation : marche avant : H1
marche arrière : H2
arrêt : H3
défaut : H4
1
13
14
N
F1
F2
Q1Ph
KM1
H4H3H2H1KM2
S1
KM1
KM1
S2
F1
KM2
KM1 KM1KM2KM2
KM2
S3
S3 S2
F2
95
96
2
97
98
33 41
41
3313 33
34 34 42
42
1444
11
22
2121
2222
A1 A1
A2A2
REPERAGE BOBINE-CONTACTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 16
3.1. But
Repérer sur un dossier d'installation électrique les positions de la bobine et des contacts de chaque
relais (puissance ou commande) et les reports d'alimentation d'une feuille (folio) à une autre.
Ce repérage permet de faciliter la recherche des différents éléments d'un appareil électrique.
3.2. Principe
a) Chaque folio est divisé en n colonnes égales repérées par un chiffre ou une lettre. Chaque
contact d'appareil électrique intervenant sur une ligne de schéma verticale, tracée dans l'axe
d'une colonne porte la désignation suivante : cette désignation est comportée de 2 repères :
- repère folio,
- repère colonne.
Exemple : un contact "F" ("NO") d'un relais de puissance, est repéré :
Cela signifie que la bobine du relais KM1 est située sur le folio 5 colonne 10.
b) On retrouve sous chaque bobine les indications correspondant à la technologie de l'appareil et
à la position des contacts sur le dossier :
Exemple :
3. REPERAGE BOBINE-CONTACTS
KM1
5-10
KA1
"F"
(NO)
10-3
15-4
"O"
(NC)
11-2
REPERAGE BOBINE-CONTACTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 17
Le relais KA1 comprend trois contacts (2 NO ; 1 NC) positionnés :
- 1
er
contact "NO" folio 10 colonne 3
- 2
e
contact "NO" folio 15 colonne 4
- contact "NC" folio 11 colonne 2
3.3. Représentation partielle d'un dossier
- Schéma de puissance
- Schéma de commande
REPERAGE BOBINE-CONTACTS
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REPERAGE BOBINE-CONTACTS
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REPERAGE BOBINE-CONTACTS
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LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
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4.1. Rappel
Réseau triphasé 400V entre phases
U = tension composée : 400 V
V = tension simple : 230 V
U = V 3
4.2. Récepteur monophasé
Pour un branchement d’un récepteur monophasé sur le réseau triphasé : on regarde la tension de
fonctionnement du récepteur, on recherche sur le réseau triphasé la valeur de la tension simple et
de la tension composée.
Si la valeur de la tension simple correspond à la valeur du récepteur, on peut alors le brancher entre
une phase et le neutre.
Si la tension composée correspond à la tension du récepteur, on peut alors le brancher entre
2 phases.
4.3. Récepteur triphasé
Pour connecter un récepteur triphasé sur un réseau triphasé, il faut connaître la tension de
fonctionnement d’un récepteur monophasé composant le récepteur triphasé.
On connecte chaque récepteur monophasé en appliquant la règle vue en monophasé.
4. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
L1
U1-2 U3-1
V1
V3V2
L2
U2-3
L3
N
LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
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Exemple : tension d’un récepteur 230 V, réseau EDF 400V 3 ~ + N
Récepteur triphasé Récepteur monophasé
Couplage Y (étoile)
L1
L2
L3
N
LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
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Exemple : Tension d’un récepteur 400 V, Réseau EDF 400V 3~ + N
Couplage ∆ (Triangle)
L1
Ph1
Ph1
V =
U
3
= 230 V
400 V
Ph3 Ph2
L2
L3
N
LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 24
4.4. Branchement des récepteurs triphasés munis d’une plaque à bornes
normalisées
Les constructeurs pour des besoins pratiques disposent les 6 bornes du récepteur triphasé d’une
certaine manière.
Les entrées des éléments sont côte à côte.
Les sorties des éléments sont décalées par rapport aux entrées.
Les couplages se feront alors à l’aide de barrettes fournis par le constructeur.
E= entrée
S= sortie
Cas particulier de la plaque à bornes d’un moteur triphasé : chaque bornes à un nom et un
emplacement précis.
.
Pour des raisons de simplification des schémas, on peut utiliser se type de représentation.
Pour un moteur triphasé, le couplage Y devient :
400 V
S2S1S3
E1 E2 E3
Ph2
Ph3
W1V1U1
W2 U2 V2
LES RECEPTEURS EN TRIPHASE
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 25
Pour un moteur triphasé, le couplage ∆ devient :
Indications de la
plaque à bornes
Montage sur la plaque à bornes
Démarrage "direct"
(moteur) Réseau 127V
entre phases
Réseau 220V
entre phases
Réseau 380V
entre phases
127/220V
220/380V
380/650V
V2U2W2
U1 V1 W1
V2U2W2
U1 V1 W1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 26
5.1. Pourquoi ?
5.1.1. Généralités
Le moteur asynchrone d'induction possède un fort couple au démarrage, qui consomme dix fois son
intensité nominale.
Cela crée des chutes de tensions en lignes pouvant empêcher le moteur de démarrer (la chute de
tension en ligne ne doit pas excéder 5 %).
Echauffement anormal des conducteurs.
Mécaniquement le système mécanique entraîné ne supporte pas le choc de démarrage.
5.1.2. But
Il existe différentes solutions pour réduire cette intensité de démarrage, les unes électromécaniques
et les autres électroniques.
5.2. Démarrage Y/∆∆∆∆
5.2.1. Conditions à remplir
Le couplage triangle doit correspondre à la tension du réseau.
Le démarrage doit se faire en deux temps :
- Premier temps : couplage des enroulements en étoile et mise sous tension.
- Deuxième temps : suppression du couplage étoile, immédiatement suivi du couplage triangle.
Ce procédé ne peut s'appliquer qu'aux moteurs dont toutes les extrémités d'enroulement sont sorties
sur la plaque à bornes et dont le couplage triangle correspond à la tension du réseau.
RESEAU
220 V
RESEAU
380 V
RESEAU
660 V
MOTEUR
127/220 V
Impossible Impossible Impossible
MOTEUR
220/380 V
Couplage Y/∆ Impossible Impossible
MOTEUR
380/660 V
Impossible Couplage Y/∆ Impossible
5. LES DEMARRAGES MOTEURS
LES DEMARRAGES MOTEURS
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5.2.2. Analyse du fonctionnement au démarrage
! Démarrage couplage étoile
La tension appliquée sur une phase est réduite, soit U/ 3 .
• L'intensité absorbée (proportionnelle à la tension appliquée) est le 1/3 de celle qu'absorberait le
moteur s'il démarrait directement en triangle. La valeur de la pointe d'intensité atteint en général 2
fois l'intensité nominale.
• Le couple au démarrage (proportionnelle au carré de la tension) et le couple maximum en étoile
sont ramenés au 1/3 des valeurs obtenues en démarrage direct. La valeur du couple de
démarrage atteint en général 0,5 fois le couple nominal.
" Démarrage couplage étoile
Passage étoile triangle. Le temps de passage entre les deux couplages doit être très bref.
# Couplage triangle
• Un deuxième appel de courant se manifeste ; il est fonction de la durée du couplage étoile et
peut atteindre la valeur de pointe en démarrage direct. Cette pointe de courte durée provient de ce
que les forces électromotrices qui subsistent au stator lors du couplage triangle ne sont pas en
opposition de phase avec les tensions de ligne.
Le couple subit une forte pointe pour retomber rapidement à sa valeur nominale.
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 28
5.2.3. Principe
1
er
temps :
KMY
W2 U2 V2
U1 V1 W1
KML (ligne)
L1 L2 L3
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 29
2
e
temps :
L1 L1
L1 L2 L3
KM∆
KML (ligne)
U1 V1 W1
W2 U2 V2
LES DEMARRAGES MOTEURS
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5.2.4. Schéma de puissance
W1
Q1
KM1 KM2KM3
M1
L1
L2
L3
W2 U2 V2
U1 V1
F1
LES DEMARRAGES MOTEURS
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Q1
KM1
KM2KM3
M1
L1
L2
L3
W1
V1U1
F1
W2 U2 V2
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 32
5.2.5. Schémas de commande
Avantage : montage simple - branchement facile.
Inconvénient : peut éventuellement démarrer directement en ∆.
F2
F1
F1
S1
S2 KM1
KM1KM1
KM3KM2KM1
Q1
Υ ∆
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 33
Avantage : ne peut pas passer en triangle sans être passé en étoile.
Inconvénient : schéma un peu plus compliqué et risque d'aléa technologie.
Υ ∆
F2
F1
Q1
F1
KM1
S1
KM3KM2
KM1S2
KM3
KM2KM1 KM3
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 34
Avantage : ne peut pas passer en triangle sans être passé en Υ pas d'aléa, montage fiable.
Inconvénient : peut éventuellement démarrer directement en ∆.
Υ ∆
F1
F2Q1
F1
S1
KM1KM1S2
KM3
KM3
KA KM2 KA
KM2
KM3KM2KA1KM1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 35
Schéma de commande le plus utilisé
Avantages :
- La pointe d'intensité au démarrage est réduite au tiers de la valeur du démarrage direct.
- Installation très simple en appareillage. Faible coût.
Inconvénients :
- Apparition de phénomènes transitoires lors du passage d'étoile en triangle.
- Démarrage long (3 à 6 s).
Remarque :
Le couple de démarrage est réduit au tiers de la valeur du démarrage direct.
KM2
KM2
KM2
ΥΥΥΥ
Q1F2
Q1F2
F1
S1
S2
KM3
KM3
∆
KM1KM1
KM1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 36
Inverseur étoile triangle
• Schéma de puissance
•
M1
3 ∼
220/380 V
L3L2L1
KML2
KMΥΥΥΥ
KM∆∆∆∆
Q1
KML1
F1
W1
V1U1
V2W2 U2
Réseau 220 V 3 ∼∼∼∼
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 37
Schéma de commande
KML2 KML1
KML2KML1
KA1KA1 KMΥΥΥΥ
KMΥΥΥΥ
KA1KML2 KMΥΥΥΥKML1
Q1F2
Q1
Ph
N F2
F1
S1
S3
S2
KM∆
KM∆
KML2KML1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 38
5.3. Démarrage statorique
5.3.1. Principe
L'alimentation à tension réduite est obtenue dans un premier temps par la mise en série dans le
circuit d'une résistance (sur chaque phase) qui est ensuite court-circuitée généralement en un seul
temps et éventuellement en 2 temps.
5.3.2. Schéma du circuit de puissance
U1
M1
3 ∼
230/400 V
M1
3 ∼
230/400 V
L2 L3
KM1
L1
R3R2R1 R3R2R1
W1
V1U1
W1
V1
L2 L3L1
R1
M1
3 ∼
230/400 V
R
S
T
KM1
1
er
temps
Q1
KM2
2
e
temps
R3
F1
R1 R2
W1
V1U1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 39
R
S
T
- 1
er
temps ⇒ KM1
- 2
e
temps ⇒ KM2
- 3
e
temps ⇒ KM3
- Démarrage en 3 temps
Q1
R3
KM3 KM2KM1
R2
F1
R1
M1
3 ∼
230/400 V
R3R2R1
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 40
5.3.3. Schéma de commande
Avantages :
- En augmentant le nombre de temps de démarrage, il est possible de régler toutes les valeurs
caractéristiques telles que le courant et couple de démarrage.
- L'utilisateur doit appliquer le couplage convenable des caractéristique moteur/réseau.
Inconvénients :
- Le courant de démarrage est important dans le cas d'un démarrage en deux temps.
- Le temps de démarrage est assez long (6 à 10 s).
Remarque :
Le couple de démarrage est faible pour une pointe de courant assez importante (0,6 à 0,8 x Tn).
Utilisation :
Il est employé pour des machines à forte inertie qui ne démarre pas avec leur charge maximale.
Exemples : ventilateurs, pompes...
KM1
ATU
KM2 KM3
KM3KA1
KM2 KA1 KM3KM1
KA1KM1S1
F1
F2
Q1Ph
F2
Q1N
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 41
5.4. Démarrage rotorique
Pour ce type de démarrage, on est obligé d'utiliser un moteur à rotor bobiné.
5.4.1. Principe
Ce moteur analogue (identique) à un transformateur dont le primaire serait le stator et le secondaire,
le rotor.
On limite le courant secondaire et par conséquent l'intensité absorbée au primaire en insérant des
résistances dans le circuit rotorique que l'on élimine au fur et à mesure que l'on prend de la vitesse.
• 1
er
temps : on limite le courant dans les enroulements du rotor en insérant deux résistances en
série sur chaque phase.
• 2
e
temps : on diminue la résistance du circuit rotorique en court-circuitant une résistance sur
chaque phase.
• 3
e
temps : on supprime toutes les résistances rotoriques (rotor en court-circuit).
Remarque :
La suppression des résistances peut se réaliser en plusieurs temps (3, 4, 5, 6) ce qui ajoute autant
de résistances supplémentaires au démarrage du moteur.
U1 W1
MK
3
e
temps
L
V1
LL
1
er
temps
U1 W1
V1
2
e
temps
MK
L1 L3L2
MK
U1
W1
V1
L1 L3L2 L1 L3L2
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 42
5.4.2. Schéma du circuit de puissance
R
S
T
Q1
KM1
KM3
KM2
F1
W1
V1U1
M
3 ∼
M
L
K
R3R2R1
R5R4 R6
LES DEMARRAGES MOTEURS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 43
5.4.3. Schéma de commande
CONCLUSION
L'appel de courant est, pour un couple de démarrage donné, le plus faible par rapport aux autres
modes de démarrage.
• Possibilité de choisir le nombre de temps de démarrage et le couple.
• Il n'y a pas de coupure de l'alimentation du moteur pendant le démarrage.
• L'utilisateur doit appliquer le couplage convenable des caractéristique moteur/réseau.
Inconvénients
• Le moteur à un prix de revient élevé.
• Equipement nécessitant autant de contacteurs que de temps de démarrage.
• Le temps de démarrage est assez long.
Emploi
Ce procédé est utilisé dans tous les cas difficiles des démarrages longs et fréquents et pour les
machines demandant une mise en vitesse progressive.
Exemples : ventilateurs, pompes.
Q1
KM1
ATU
KM3KM2
KM3
KM1S1
F1
F2
Q1Ph
F2
N
KM3KM2KM1
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 44
6.1. Généralités
Plaque à bornes
6.2. Moteur 2 vitesses enroulements séparés
Le moteur 2 vitesses à enroulements séparés est composé de 2 enrouleurs triphasés couplés en Y
totalement indépendants mais logés dans le même circuit magnétique statorique.
Avantages
• Possibilité de choisir les 2 vitesses (aucun rapport mathématique n'existe entre ces 2 vitesses).
• Caractéristique électrique pratiquement identique à un moteur à une seule vitesse.
Inconvénients
• Prix de revient élevé.
6. MOTEUR DEUX VITESSES
PV
GV
1 U 1 V 1 W
2 W2 V2 U
1 U 1 V 1 W
2 W2 V2 U
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 45
6.2.1. Schéma du circuit de puissance
1er
cas :
On utilise ce montage lorsque les intensités PV et GV sont sensiblement équivalentes.
R
S
T
Q1
KM1
(PV)
KM2
(GV)
F1
2 W1 W
F2
M1
3 ∼
230/400 V
2 V
2 U1 U
1 V
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 46
2e
cas :
Ce montage est utilisé dans le cas ou les 2 vitesses ont des intensités de fonctionnement totalement
différentes.
KM1
(PV)
R
S
T
Q1
F4F3
KM2
(GV)
F1
1 W 2 W
2 V1 V
1 U 2 U
F2
M1
3 ∼
230/400 V
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 47
6.2.2. Exemple de schéma de commande
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 48
6.2.3. Chronogrammes du circuit de commande
1er
cas :
A - fonctionnement en PV ⇒ fonctionnement en GV
B - fonctionnement en PV
C - fonctionnement en GV avec démarrage en PV
2e
cas :
A - fonctionnement en PV ⇒ arrêt
C - fonctionnement en PV ⇒ PV ⇒ arrêt
B - fonctionnement en PV ⇒ GV ⇒ PV = arrêt
AT
S1
S1 S3 S1
S3
(tempo)
S2
MST
S21
MST
S2
MST
S31
Tempo
S1
Arrêt
S1
AT
S1 S2
Tempo R
MST
S3
R
GV
PV
CBA
A CB
1
0
1
0
1
0
R
GV
PV
1
0
1
0
1
0
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 49
6.3. Moteur 2 vitesses "DALHANDER"
Le moteur Dalhander est un moteur à pôles commutables, les 2 vitesses sont obtenues par
modification de polarité sur le même enroulement.
6.3.1. Plaque à bornes :
Pour la plupart des moteurs 2 vitesses Dalhander, l'alimentation de la petite vitesse se fera sur les
bornes : 1 U, 1 V et 1 W. L'alimentation de la grande vitesse se fera sur les bornes 2 U, 2 V, 2 W
avec un point étoile sur les bornes 1U, 1 V, 1 W.
Fonctionnement en PV Fonctionnement en GV
Par rapport à un moteur à une vitesse, le moteur Dalhander occasionne des pertes de puissance
sensiblement égales à la moitié de la puissance d'une seule vitesse. On obtient des pertes
calorifiques assez importante d'où l'utilisation du moteur Dalhander sur les gammes de faibles
puissances.
Le rapport des vitesses est toujours du simple au double (3000/1500 tr/min),(1500/750 tr/min) etc
2 W
L3L2L1
2 V2 U
1 W1 V1 U
L3L2L1
2 W2 V2 U
1 W1 V1 U
1W
2 W 2 V
1 V1 U
2 U
2V2U 2W
1W1V1U
L3L2L1
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 50
6.3.2. Schéma du circuit de puissance
KM1 ⇒ PV
KM2 et KM3 ⇒ GV
R
S
T
Q1
KM2KM3 KM1
1 W 1 W
2 V1 V
1 U 2 U
F1 F2
M1
3 ∼
230/400 V
MOTEURS DEUX VITESSES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 51
6.3.3. Schéma de commande
Q1
F1
E
KM2
KM3
KM1
KM2KM3
KM2
KM1
S3KM1
S1
S2
E
E
F2
F3
F3
Q1Ph
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 52
7.1. Enoncés
Rappel : Les schémas se représentent toujours au repos
7.1.1. Exercice N° 1 - Transfert de pulvérulents
Description du système
Dans une usine de produits chimiques, un des constituant d'un mélange est stocké sous forme de
poudre dans un bac. Cette poudre est transférée dans une trémie par l'intermédiaire d'une vis
d'Archimède entraînée en rotation par le moteur M1.
Elle est ensuite évacuée vers un mélangeur en quantité constante grâce à une pompe doseuse M2.
Fonctionnement de la machine
L'opérateur dispose d'un pupitre de commande avec deux boutons poussoirs S1 (marche), S2 (arrêt)
et de trois voyants H1 (sous tension), H2 (vis en fonctionnement) et H3 (défaut moteur).
7. EXERCICES
S3
S4
Vis d'Archimède
Bac à poudre
Evacuation du produit
M2
3 ∼
230/400 V
M1
3 ∼
230/400 V
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 53
L'action sur le bouton poussoir S1 entraîne le démarrage de la pompe M2. Si le niveau est trop bas,
détecté par le capteur S4, le moteur M1 se met en marche et s'arrête lorsque S3, est sollicité.
Tous les moteurs s'arrêtent s'il y a action sur S2 ou déclenchement d'un relais thermique.
Travail demandé :
1. Tracer les schémas de commande
2. Tracer le schéma de puissance de l'installation en unifilaire.
Tensions des circuits :
- puissance 220 V triphasé,
- commande 48 V monophasé.
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 54
7.1.2. Exercice N° 2- Collecteur d'eaux pluviales
Une pompe d'épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales.
La citerne est équipée de deux contacts de niveau haut (S3) et bas (S4). Le coffret de commande
comporte un bouton poussoir marche (S2), un bouton poussoir arrêt (S1), un voyant "sous tension"
(H1), un voyant "pompe en fonctionnement" (H2), un voyant "pompe en défaut (H3).
Travail demandé :
1. le schéma de puissance de l'installation(U = 380 V)
2. le schéma de commande (U = 48 V).
S4
S3
Pompe
arrêt marche
S1 S2
H3
en défaut
H2
en fonction
H1
sous tension
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 55
Rappel :
Les schémas se représentent toujours au repos.
Ici citerne vide.
En utilisant des contacts à fermeture pour chaque capteur S3 et S4, la pompe se mettra en
fonctionnement que lorsque la citerne sera pleine (appui sur S3) et ne s'arrêtera que lorsque la
citerne sera presque vide (relâchement de S4).
7.1.3. Exercice N° 3- Château d'eau
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 56
Un château d'eau est rempli par une pompe principale, (commandée par le relais KM1), qui s'arrêtera
automatiquement lorsque le capteur S3 (niveau haut) sera sollicité.
Cette pompe principale ne se remettra en action qu'au moment où le capteur S4 (niveau bas) ne sera
plus sollicité par le niveau du liquide.
La régulation du niveau se fera donc en permanence entre le niveau haut et le niveau bas.
Dans le cas où la demande des utilisateurs serait supérieure au remplissage de la pompe principale,
le niveau de liquide peut descendre alors jusqu'au capteur S5 (niveau très bas).
Si le capteur S5 n'est plus sollicité par le niveau du liquide, une pompe auxiliaire (commandée par le
relais KM2) se mettre en service, en plus de la pompe principale, et s'arrêtera lorsque le niveau bas
(S4) sera atteint.
Une commande manuelle par boutons poussoirs S2 (mise en service) et S1 (arrêt total) complète
l'installation.
Travail demandé :
1. Déterminer le schéma de commande.
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 57
Sur le schéma nous considérerons que le niveau d'eau au départ se situe entre S3et S4.
7.1.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets
Des paquets doivent être acheminés dans un atelier d'un poste A à un poste B.
S3
Niveau haut
Pompe
auxiliaire
S4
Niveau
bas
S5
Niveau
très bas
Pompe
principale
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 58
L'opérateur en A pose un paquet sur le tapis d'amené (KM1) alimenté automatiquement par impulsion
sur un interrupteur de position (S5).
Au poste B, le paquet appuie sur un interrupteur de position "fin de course" (S6) permettant l'arrêt du
tapis.
Un nouveau cycle recommence si un autre paquet est au poste A.
Les postes A et B équipés de boutons poussoirs arrêts (S3A et S3B) et marche forcée (S4A et S4B), de
voyants de mise en service (H1A et H1B), défaut moteur (H2A et H2B), paquet au poste A (pour
opérateur B, H4), paquet au poste B (pour opérateur A, H3).
La mise en service de l'installation est assurée par un bouton poussoir S2 et l'arrêt total d'urgence par
un coup de poing à accrochage S1. Un voyant H1 signale le mise en service dans l'armoire générale.
Travail demandé :
1. Tracez un schéma de commande de l'installation en indiquant le repérage
technologique. Tension 48 V ∼.
2. Tracez le schéma du circuit de puissance. Tension 220 V, 3 ∼.
7.1.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne
Une perceuse à colonne est utilisée pour usiner des pièces en grande quantité.
L'équipement électrique comprend :
- un relais de mise en service KA1
Poste BPoste A
Pupitre poste A
Armoire générale
"mise en service"
Pupitre poste B
S6
H2AH1A H3
S3A S4A
S5
M1
3 ∼
330/400
S1H1 H4
S2 S4B
H2BH1B
S3B
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 59
BP marche S3
BP arrêt S2
- un commutateur deux positions
Départ cycle S4
Arrêt fin de cycle S4
- deux interrupteurs de position à galet
Position haute S5
Position basse S6
- un contacteur inverseur
Descente KM1
Montée KM2
- coupure générale de l'installation
"coup de poing (ATU)" S1
Travail demandé:
1. Tracer le schéma de commande.
2. Tracer le schéma de puissance.
M3
3 ∼
330/400
S5
S3S2
S6
S1
S4
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 60
7.1.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement
Fonctionnement :
Position initiale. La benne est en position centrale : - S4 est sollicité
- H2 est sous tension
Impulsion sur S2 (envoi à gauche) - rotation gauche de la benne
- H2 est hors tension
- S5 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H1 est sous tension
Impulsion sur S3 (retour au centre) - rotation droite de la benne
- H1 est hors tension
- S4 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H2 est sous tension
Impulsion sur S3 (envoi à droite) - rotation droite de la benne
- H2 est hors tension
- S6 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H3 est sous tension
Impulsion sur S2 (retour au centre) - rotation gauche de la benne
- H3 est hors tension
- S4 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H2 est sous tension
Travail demandé:
1. Tracez le schéma de commande de l'installation.
H3H2H1
S1
S3S2
S6S5
S4
M1
3 ∼
330/400
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 61
7.1.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités
Dans une usine de produits alimentaires se trouve une unité de fabrication destinée à la préparation
à l'échelle industrielle d'une sauce pour salade et crudités.
Cette sauce se compose de trois éléments de base :
- vinaigre,
- huile,
- assaisonnement.
Ces trois éléments se trouvent dans des cuves d'où ils seront extraits par des pompes, pour être
conduit dans un "Patouillet" où ils seront mélangés.
Le fabricant à prévu le dosage suivant :
- 3 mn de vinaigre,
- 1 mn d'assaisonnement,
- 6 mn d'huile.
Lorsque le temps d'alimentation en huile est terminé, un mélangeur entraîné par un moteur électrique
se met en route pendant 15 mn. Après ce temps, le cycle s'arrête et un voyant s'allume pendant 1
mn dans la salle de contrôle, pour indiquer au fabricant que la sauce est prête.
Travail demandé:
1. Tracez le schéma de puissance de l'installation.
2. Tracez le schéma de commande de l'installation.
• Schéma de principe d'une unité de fabrication de sauce salade
Vers cuve de
stockage
VINAIGRE
HUILE
ASSAISONNEMENT
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 62
7.1.8. Exercice n° 8 - Malaxeur
• MALAXEUR
Description
Un malaxeur à peinture se compose de :
- un moteur M1 (5 kW) entraînant la cuve dans un sens de rotation pour le mélange de la peinture.
- un moteur M2 (4 kW) assurant le basculement de la cuve et tournant dans les deux sens.
Fonctionnement
Un commutateur S3 permet d'obtenir l'arrêt de l'installation et 2 types de fonctionnement :
1) Fonctionnement manuel :
- rotation cuve (S5),
- basculement cuve (S6),
- remontée cuve (S7),
- arrêt total d'urgence (S1),
- les opérations de basculement sont contrôlées par les interrupteurs de position S8 et S9.
2) Fonctionnement automatique :
- position initiale, action sur le capteur S9,
- départ cycle (S4) entraînement de la cuve en rotation,
- mélange pendant 2 mn (pour homogénéiser les différents composants),
- basculement de la cuve,
- arrêt après impulsion sur le capteur S8,
- vidange totale de la peinture en 1 mn,
- remontée de la cuve en position initiale et fin de cycle.
Fin de course bas
Arrivée de la peinture brute
Basculement cuve
Rotation cuve
S8
M1
M2
Fin de course haut
Vidange
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 63
M1
3 ∼
220/380 V
L3
L2
L1
KM3KM2
Q1
220 V triphasé
KM1
F1
W1
V1U1
M2
3 ∼
220/380 V
F2
W1
V1U1
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 64
Travail demandé :
1. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode manuel.
2. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode automatique.
F2F1N
18
KM3KA2KA2KA1
8
8
9
10
9
S3 KA0 KA0 KA0KA0 KA0KA0KA0
S7S6S5S4 KA1KM1
S1F3
S2
Ph 48 V
544 513 2
F3
Q1
KA0
66 77
KA1 KM1 KA2 KM2 H2H1KM3
9
11
1212
11 11
9
14
13
KM3
18
17
22171713 13
14 14
9
15
15
9
16
16 16
9
20
20
9
21
21 21
9
25
22
22
22
S8 S9
23
23
KM2KM3
19 24
2419191313
13
10
3 3 3 3 3
259
3 3 3
12
A
u
t
o
m
a
t
i
q
u
e
M
a
n
u
e
l
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 65
7.2. Corrigés d'exercices
7.2.1. Exercice N° 1 - transfert de pulvérulents
Description du système
Dans une usine de produits chimiques, un des constituant d'un mélange est stocké sous forme de
poudre dans un bac. Cette poudre est transférée dans une trémie par l'intermédiaire d'une vis
d'Archimède entraînée en rotation par le moteur M1.
Elle est ensuite évacuée vers un mélangeur en quantité constante grâce à une pompe doseuse M2.
Fonctionnement de la machine
L'opérateur dispose d'un pupitre de commande avec deux boutons poussoirs S1 (marche), S2 (arrêt)
et de trois voyants H1 (sous tension), H2 (vis en fonctionnement) et H3 (défaut moteur).
L'action sur le bouton poussoir S1 entraîne le démarrage de la pompe M2. Si le niveau est trop bas,
détecté par le capteur S4, le moteur M1 se met en marche et s'arrête lorsque S3, est sollicité.
Tous les moteurs s'arrêtent s'il y a action sur S2 ou déclenchement d'un relais thermique.
M1
3 ∼
230/400 V
Vis d'Archimède
Bac à poudre
S3
S4
Evacuation du produit
M2
3 ∼
230/400 V
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 66
Travail demandé:
1. Tracer le schéma de commande.
2. Tracer le schéma de puissance en unifilaire.
Tensions des circuits :
- puissance 220 V triphasé,
- commande 48 V monophasé.
1 Schéma unifilaire du circuit de puissance
3
3
3
220 V
QG
U1, V1, W1U1, V1, W1
3
KM1
F1 F2
F3
3
3
M1
3 ∼
230/400 V
3
KM2
F4
3
3
M2
3 ∼
230/400 V
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 67
2 Schéma développé du circuit de commande
QG
O
F4
O
H2 H3H1
KM2
KM1
KM1
S1
S3
S4
S2
F3
F5
F5
QG
KM2 KM1
F3 F4
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 68
7.2.2. Exercice N° 2 - collecteur d'eaux pluviales
Une pompe d'épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales.
La citerne est équipée de deux contacts de niveau haut (S3) et bas (S4). Le coffret de commande
comporte un bouton poussoir marche (S2), un bouton poussoir arrêt (S1), un voyant "sous tension"
(H1), un voyant "pompe en fonctionnement" (H2), un voyant "pompe en défaut (H3).
Travail demandé :
1. le schéma de puissance de l'installation(U = 380 V)
2. le schéma de commande (U = 48 V).
S4
S3
Pompe
arrêt marche
S1 S2
H3
en défaut
H2
en fonction
H1
sous tension
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 69
1 Schéma de puissance
23
Q1
F1
L3
L2
L1
KM1
F2
F1
W1
V1U1 T1
F3
M1
3 ∼
330/400
380 V
48 V
1 3 5
Q1
2 4 6
1 3 5
2 4 6
1424
Pompe
Vers commande
13
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 70
2 Schéma de commande
Rappel :
Les schémas se représentent toujours au repos.
Ici citerne vide.
En utilisant des contacts à fermeture pour chaque capteur S3 et S4, la pompe se mettra en
fonctionnement que lorsque la citerne sera pleine (appui sur S3) et ne s'arrêtera que lorsque la
citerne sera presque vide (relâchement de S4).
de folio de
puissance
S1
1
KM1KA1
H2 H2 H3
F1
KA1
S3
S4
KM1
KM1
KA1S2
de folio de
puissance
2
3
3
4
3 13
144
X1
A1
X1X1
X2X2
X2 A2A2
F1
23
24
95
96
3 13
4
14
97
9824
23
A1
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 71
7.2.3. Exercice N° 3 - Château d'eau
Un château d'eau est rempli par une pompe principale, (commandée par le relais KM1), qui s'arrêtera
automatiquement lorsque le capteur S3 (niveau haut) sera sollicité.
Cette pompe principale ne se remettra en action qu'au moment où le capteur S4 (niveau bas), ne
sera plus sollicité par le niveau du liquide.
La régulation du niveau se fera donc en permanence entre le niveau haut et le niveau bas.
Dans le cas où la demande des utilisateurs serait supérieure au remplissage de la pompe principale,
le niveau de liquide peut descendre alors jusqu'au capteur S5 (niveau très bas).
Si le capteur S5 n'est plus sollicité par le niveau du liquide, une pompe auxiliaire (commandée par le
relais KM2) se mettra en service, en plus de la pompe principale, et s'arrêtera lorsque le niveau bas
(S4) sera atteint.
Une commande manuelle par boutons poussoirs S2 (mise en service) et S1 (arrêt total) complète
l'installation.
Travail demandé :
1. Déterminez le schéma de commande.
Sur le schéma nous considérerons que le niveau d'eau au départ se situe entre S3 et S4.
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 72
1 schéma de commande
S3
Niveau haut
Pompe
auxiliaire
S4
Niveau
bas
S4
Niveau
très bas
Pompe
principale
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 73
S1
1
KM1
KM1
KM2 KA2
Q1
KA1
KM2
F1
B3
B4
KA1
KA2
KA1S2
43Q113
2
3
2423
13
144
A1 A1
A2A2A2
95
96
11
12
1321
1422
14
13
A1
14 44
F2
KA2
B5
A2
95
96
31
32
11
1412
A1
13
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 74
7.2.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets
Des paquets doivent être acheminés dans un atelier d'un poste A à un poste B.
L'opérateur en A pose un paquet sur le tapis d'amené (KM1) alimenté automatiquement par impulsion
sur un interrupteur de position (S5).
Au poste B, le paquet appuie sur un interrupteur de position "fin de course" (S6) permettant l'arrêt du
tapis.
Un nouveau cycle recommence si un autre paquet est au poste A.
Les postes A et B équipés de boutons poussoirs arrêts (S3A et S3B) et marche forcée (S4A et S4B), de
voyants de mise en service (H1A et H1B), défaut moteur (H2A et H2B), paquet au poste A (pour
opérateur B, H4), paquet au poste B (pour opérateur A, H3).
La mise en service de l'installation est assurée par un bouton poussoir S2 et l'arrêt total d'urgence par
un coup de poing à accrochage S1. Un voyant H1 signale le mise en service dans 'armoire générale.
Travail demandé
1. Tracez un schéma de commande de l'installation en indiquant le repérage
technologique. Tension 48 V ∼.
2. Tracez le schéma du circuit de puissance. Tension 220 V, 3 ∼.
Poste BPoste A
Pupitre poste A
Armoire générale
"mise en service"
Pupitre poste B
S6
H2AH1A H3
S3A S4A
S5
M1
3 ∼
330/400
S1H1 H4
S2 S4B
H2BH1B
S3B
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 75
1 Schéma de commande
H4
S6S5KM1S4AS5
S6
S3A
S3B
S4B
F1
S1
F1
Mise en service
KM1
Moteur tapis
H2BH2A H3H1H1BH1AKA1
KA1
F1
F1
KA1
KA1S2
Q1
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 76
2 Schéma de puissance
U1
F1
R
S
T
Q1
F4
KM1
F2
W1
V1
T1
M1
3 ∼
330/400
380 V
48 V
F5
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 77
7.2.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne
Une perceuse à colonne est utilisée pour usiner des pièces en grande quantité.
L'équipement électrique comprend :
- un relais de mise en service KA1
BP marche S3
BP arrêt S2
- un commutateur deux positions
Départ cycle S4
Arrêt fin de cycle S4
- deux interrupteurs de position à galet
Position haute S5
Position basse S6
- un contacteur inverseur
Descente KM1
Montée KM2
- coupure générale de l'installation
"coup de poing (ATU)" S1
M3
3 ∼
330/400
S5
S3S2
S6
S1
S4
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 78
travail demandé:
1. Tracer le schéma de commande.
2. tracer le schéma de puissance.
1 Schéma de puissance
Ph1
Ph2
Ph3
QG
Q1
KM2
Montée
Voir commande
KM1
Descente
F1
T1
F3M1
3 ∼
330/400
220 V
24 V
F2
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 79
2 Schéma de commande
Q1
KA1S3
S6 S5
KM2
S4S6S5
S2
S1
KA1
KA2
F1
F3
F5
QG
Départ
cycle
AT fin de
cycle
KA1
MontéeDescenteMise en service
KA2KM2KM1
KM2
KM1 KM2
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 80
7.2.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement
Fonctionnement :
Position initiale. La benne est en position centrale : - S4 est sollicité
- H2 est sous tension
Impulsion sur S2 (envoi à gauche) - rotation gauche de la benne
- H2 est hors tension
- S5 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H1 est sous tension
Impulsion sur S3 (retour au centre) - rotation droite de la benne
- H1 est hors tension
- S4 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H2 est sous tension
Impulsion sur S3 (envoi à droite) - rotation droite de la benne
- H2 est hors tension
- S6 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H3 est sous tension
Impulsion sur S2 (retour au centre) - rotation gauche de la benne
- H3 est hors tension
- S4 est sollicité
- Arrêt de la benne
- H2 est sous tension
Travail demandé:
1. Tracez le schéma de commande de l'installation.
1 Schéma de commande de l'installation
H3H2H1
S1
S3S2
S6S5
S4
M1
3 ∼
330/400
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 81
Le schéma de puissance correspond à une inversion de marche traditionnelle.
S6
S6
KM2H2H1KM1 H3
S1
S5S5
S4 S4
S4KM1
KM2
F2
F3
S3
S2 KM2
KM1
F2
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 82
7.2.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités
Dans une usine de produits alimentaires se trouve une unité de fabrication destinée à la préparation
à l'échelle industrielle d'une sauce pour salade et crudités.
Cette sauce se compose de trois éléments de base :
- vinaigre,
- huile,
- assaisonnement.
Ces trois éléments se trouvent dans des cuves d'où ils seront extraits par des pompes, pour être
conduit dans un "Patouillet" où ils seront mélangés.
Le fabricant à prévu le dosage suivant :
- 3 mn de vinaigre,
- 1 mn d'assaisonnement,
- 6 mn d'huile.
Lorsque le temps d'alimentation en huile est terminé, un mélangeur entraîné par un moteur électrique
se met en route pendant 15 mn. Après ce temps, le cycle s'arrête et un voyant s'allume pendant 1
mn dans la salle de contrôle, pour indiquer au fabricant que la sauce est prête.
Travail demandé:
1. Tracez le schéma de puissance de l'installation.
2. Tracez le schéma de commande de l'installation.
• Schéma de principe d'une unité de fabrication de sauce salade
VINAIGRE
HUILE
ASSAISONNEMENT
Vers cuve de
stockage
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 83
1 Schéma commande et puissance de l'unité de fabrication de sauce salade
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 84
7.2.8. Exercice n° 8 - Malaxeur
• MALAXEUR
Description
Un malaxeur à peinture se compose de :
- un moteur M1 (5 kW) entraînant la cuve dans un sens de rotation pour le mélange de la peinture.
- un moteur M2 (4 kW) assurant le basculement de la cuve et tournant dans les deux sens.
Fonctionnement
Un commutateur S3 permet d'obtenir l'arrêt de l'installation et 2 types de fonctionnement :
1) Fonctionnement manuel :
- rotation cuve (S5),
- basculement cuve (S6),
- remontée cuve (S7),
- arrêt total d'urgence (S1),
- les opérations de basculement sont contrôlées par les interrupteurs de position S8 et S9.
2) Fonctionnement automatique :
- position initiale, action sur le capteur S9,
- départ cycle (S4) entraînement de la cuve en rotation,
- mélange pendant 2mn (pour homogénéiser les différents composants),
- basculement de la cuve,
- arrêt après impulsion sur le capteur S8,
- vidange totale de la peinture en 1 mn,
- remontée de la cuve en position initiale et fin de cycle.
Fin de course bas
Arrivée de la peinture brute
Basculement cuve
Rotation cuve
S8
M1
M2
Fin de course haut
Vidange
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 85
M1
3 ∼
220/380 V
L3
L2
L1
KM3KM2
Q1
220 V triphasé
KM1
F1
W1
V1U1
M2
3 ∼
220/380 V
F2
W1
V1U1
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 86
Travail demandé:
1. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode manuel.
2. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode automatique
18
KM3KA2KA2KA1
8
8
9
10
9
F2
S3 KA0 KA0 KA0KA0 KA0KA0KA0
S7S6S5S4 KA1KM1
F1
S1F3
S2
N Ph 48 V
544 513 2
F3
Q1
KA0
66 77
KA1 KM1 KA2 KM2 H2H1KM3
9
11
1212
11 11
9
14
13
KM3
13
18
17
22171713 13
14 14
9
15
15
9
16
16 16
9
20
20
9
21
21 21
9
25
22
22
22
S8 S9
23
23
KM2KM3
19 24
2419191313
13
10
3 3 3 3 3
259
3 3 3
12
18
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 87
1 Chronogrammes pour le fonctionnement manuel
KA0
KA1
KM1
KA2
KM2
KM3
S1S9S7S8S6S5
EXERCICES
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 88
2 Chronogramme pour le fonctionnement automatique
πππ
KA0
KA1
KM1
KA2
KM2
KM3
Fin tempo KA2
Fin tempo KA1 S8 S9
S4S3 S3
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 89
8.1. Enoncés
8.1.1. Test N°1
Une installation permet la commande de deux moteurs.
1. Réalisez le schéma de commande de cette installation
Commande par auto-alimentation à arrêt prioritaire pour le moteur n°1.
Commande par auto-alimentation à marche prioritaire pour le moteur n°2.
Si un des moteurs est en défaut, l’installation entière doit être coupée.
On veut visualiser :
La présence tension. (H1)
Le fonctionnement de M1. (H2)
Le fonctionnement de M2.(H3)
Le défaut de M1 et M2.(H4)
Pour cette installation on utilisera les repères suivant :
-Qg pour le sectionneur général.
-KM1 et F1 pour le moteur M1.
-KM2 et F2 pour le moteur M2.
-S1 : ATU.
-S2 : marche pour M1
-S3 : arrêt pour M1
-S4 : marche pour M2
-S5 :
Ne pas oublier le repérage technologique.
2. Réalisez le schéma de puissance de l’installation en unifilaire (sans repérage technologique).
3. Tracez la forme assemblée de l’appareil ayant comme référence B9-30-01 et K44.
4. Quel est le rôle d'un fusible ?
Citez les 2 classes de fusibles
Peut-on utiliser les 2 classes pour alimenter les moteurs ? (réponse brève)
Comment choisit-on le calibre d’un fusible ?
8. TEST
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 90
8.1.2. Test N°2
Collecteur d’eaux pluviales
Soit l’installation suivante :
Une pompe d’épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales. La citerne est
équipée de deux contacts de niveau Haut (S3) et bas (S4)
Le schéma de commande est le suivant :
Pompe
S3
S4
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 91
Le client demande les modifications suivantes :
! Un bouton poussoir S1 pour la mise en service de l’installation et un bouton poussoir S2
pour l’arrêt de l’installation.
" Un voyant sous tension H1, un voyant pompe en fonctionnement H2 et un voyant pompe
en défaut H3.
# On décide de changer la technologie des capteurs S3 et S4, on prendra des capteurs de
niveau de fluide :
On demande de relayer les deux capteurs S3 et S4
Qg
F1
F2
S3
S4
KM1
KM1F1
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 92
Travail demandé :
1. Le schéma de puissance de l’installation (U=380V).
2. Le schéma de commande (U=48V).
3. Choix de matériel
Pour cette installation on cherchera les références de la partie puissance :
Sectionneur
Fusibles
Contacteur
Relais de protection thermique
Puissance de la pompe : 10 ch
4. Donnez le rôle du sectionneur, du fusible et du contacteur.
5. Donnez le vrai nom des contacts auxiliaires du sectionneur, leurs fonctions.
6. Pour protéger un transformateur quel type de fusible doit-on utiliser.
8.1.3. Test N°3
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 93
1. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
127/220V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
Justification:
2. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
380/660V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
Justification:
3. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
127/220V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
U1
U1
V1
V1
W1
W1
W2
W2
U2
U2
V2
V2
Couplage:
Couplage:
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 94
Justification:
4. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
220/380V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
Justification:
5. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
220/380V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
U1
U1
V1
V1
W1
W1
W2
W2
U2
U2
V2
V2
Couplage:
Couplage:
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 95
Justification:
6. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique
380/660V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre
réponse.
Justification:
8.1.4. Test N°4
Soit l'installation "porte de garage" suivante:
U1
U1
V1
V1
W1
W1
W2
W2
U2
U2
V2
V2
Couplage:
Couplage:
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 96
On donne :
S1 : Bouton d’arrêt d’urgence
S2 : Commutateur à clef
CP : Cellule photo électrique
CM1 : Barrière niveau haut
CM2 : Barrière niveau Bas
Pour le bon fonctionnement la voiture doit attendre pour rentrer que le capteur CM1 soit solicité.
Après être passer devant la cellule, la barrière redescend au bout de 5s.
Tension Réseau 230/400V.
Tension Moteur 230/400V.
Puissance Moteur 10kW.
Travail demandé:
I. Exercice
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 97
1) Compléter le schéma de commande avec le transformateur en y insérant les
éléments manquants et en retrouvant le repérage de l’appareillage ci-dessous.
2) Tracer le schéma de puissance en indiquant et en traçant le couplage et la plaque à
bornes.
3) Compléter les chronogrammes.
KM1 KM2 KA1
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 98
2. Technologie
Indiquer le rôle des éléments suivants et les références:
- Contacteur
- Fusible.
- Relais de protection thermique.
- Sectionneur.
3. Schéma
Tracer le schéma de puissance d'un démarrage Y/∆.
8.1.5. Test N°5
Travail demandé :
1. Réalisez les schémas de puissance du démarrage:
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 99
- 2 sens de marche.
- Etoile triangle.
- Rotorique 4 temps.
2. Citez les avantages et les inconvénients:
- Du démarrage direct.
- Du démarrage étoile triangle.
3. Schéma de puissance et de commande de l'inverseur étoile triangle à compléter ( prendre
les mêmes repères que la question 4).
4. Chronogramme à compléter.
F2Ph
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 100
t
marche 1 sens
arrêt
marche 2 sens
arrêt
S2
S1
TESTS
M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 101
t
t
t
t
t
t
S3
KML1
KML2
KMY
KM∆

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  • 1. SCHEMAS D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 1 SCHEMAS INDUSTRIELS SOMMAIRE 1. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES.....................................3 1.1. STRUCTURE ....................................................................................................3 1.2. PARTIE ÉLECTRIQUE ........................................................................................4 1.3. STRUCTURE DU CIRCUIT DE PUISSANCE ............................................................4 2. SCHEMAS INDUSTRIELS...............................................................................5 2.1. CIRCUIT DE PUISSANCE ....................................................................................5 2.2. SCHÉMA DU CIRCUIT DE COMMANDE .................................................................6 2.2.1. Commande par commutateur deux positions.............................................6 2.2.2. Commande par bouton-poussoir ................................................................7 2.3. SIGNALISATION ..............................................................................................10 2.4. COMMANDE MULTIPOSTES..............................................................................10 2.5. LE RELAYAGE ................................................................................................11 2.6. INVERSION DE SENS DE ROTATION D'UN MOTEUR ALTERNATIF TRIPHASÉ ...........13 2.6.1. Rappel ......................................................................................................13 2.6.2. Inversion du sens du moteur ....................................................................13 2.6.3. Schéma de puissance ..............................................................................13 2.6.4. Schéma de commande.............................................................................14 2.6.5. Variante du schéma de commande..........................................................14 3. REPERAGE BOBINE-CONTACTS ...............................................................16 3.1. BUT...............................................................................................................16 3.2. PRINCIPE.......................................................................................................16 3.3. REPRÉSENTATION PARTIELLE D'UN DOSSIER ...................................................17 4. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE..............................................................21 4.1. RAPPEL.........................................................................................................21 4.2. RÉCEPTEUR MONOPHASÉ...............................................................................21 4.3. RÉCEPTEUR TRIPHASÉ...................................................................................21 4.4. BRANCHEMENT DES RÉCEPTEURS TRIPHASÉS MUNIS D’UNE PLAQUE À BORNES NORMALISÉES.......................................................................................................24 5. LES DEMARRAGES MOTEURS...................................................................26 5.1. POURQUOI ?..................................................................................................26 5.1.1. Généralités ...............................................................................................26
  • 2. SCHEMAS D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 1 5.1.2. But ............................................................................................................26 5.2. DÉMARRAGE Y/∆ ...........................................................................................26 5.2.1. Conditions à remplir..................................................................................26 5.2.2. Analyse du fonctionnement au démarrage...............................................27 5.2.3. Principe.....................................................................................................28 5.2.4. Schéma de puissance ..............................................................................30 5.2.5. Schémas de commande...........................................................................32 5.3. DÉMARRAGE STATORIQUE..............................................................................38 5.3.1. Principe.....................................................................................................38 5.3.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................38 5.3.3. Schéma de commande.............................................................................40 5.4. DÉMARRAGE ROTORIQUE ...............................................................................41 5.4.1. Principe.....................................................................................................41 5.4.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................42 5.4.3. Schéma de commande.............................................................................43 6. MOTEUR DEUX VITESSES ..........................................................................44 6.1. GÉNÉRALITÉS................................................................................................44 6.2. MOTEUR 2 VITESSES ENROULEMENTS SÉPARÉS..............................................44 6.2.1. Schéma du circuit de puissance...............................................................45 6.2.2. Exemple de schéma de commande .........................................................47 6.2.3. Chronogrammes du circuit de commande................................................48 6.3. MOTEUR 2 VITESSES "DALHANDER"............................................................49 6.3.1.Plaque à bornes :.......................................................................................49 6.3.2. Schéma du circuit de puissance...............................................................50 6.3.3. Schéma de commande.............................................................................51 7. EXERCICES...................................................................................................52 7.1. ENONCÉS ......................................................................................................52 7.1.1. Exercice N° 1 - Transfert de pulvérulents.................................................52 7.1.2. Exercice N° 2- Collecteur d'eaux pluviales..............................................54 7.1.3. Exercice N° 3- Château d'eau ..................................................................55 7.1.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets .......................................................57 7.1.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne.........................................................58 7.1.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement.....................................................60 7.1.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités..............61 7.1.8. Exercice n° 8 - Malaxeur...........................................................................62 7.2. CORRIGÉS D'EXERCICES ................................................................................65 7.2.1. Exercice N° 1 - transfert de pulvérulents..................................................65 7.2.2. Exercice N° 2 - collecteur d'eaux pluviales...............................................68 7.2.3. Exercice N° 3 - Château d'eau .................................................................71 7.2.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets .......................................................74 7.2.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne.........................................................77 7.2.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement.....................................................80 7.2.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités..............82 7.2.8. Exercice n° 8 - Malaxeur...........................................................................84 8. TEST...............................................................................................................89 8.1. ENONCÉS ......................................................................................................89 8.1.1. Test N°1....................................................................................................89 8.1.2. Test N°2....................................................................................................90 8.1.3.Test N°3.....................................................................................................92 8.1.4. Test N°4....................................................................................................95 8.1.5. Test N°5....................................................................................................98
  • 3. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 3 π π π π 1.1. Structure 1. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES MACHINE UNITES DE COMMANDE ET DE SIGNALISATION PARTIE ELECTRIQUE Capteurs - B.P. : Bouton Poussoir - A.T.U. : Arrêt Total d'Urgence - Commutateurs - Voyants Platine - Relayage de commande ou de puissance - Protections - Liaisons : conducteurs, câbles, borniers. Armoire Porte ou pupitre Source d'énergie - Moteurs - Résistances - Interrupteurs de positions (capteurs)
  • 4. INSTALLATIONS ELECTRIQUES INDUSTRIELLES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 4 1.2. Partie électrique Elle comprend deux circuits distincts : - le circuit de puissance, composé des éléments assurant l'alimentation, la protection et la liaison jusqu'au récepteur, - le circuit de commande, composé des éléments de protection et de commande d'éléments de la partie puissance. 1.3. Structure du circuit de puissance Protection contre les surintensités et direction de la coupure d'une phase détection M1 3 ∼ 230/400 V Relais de protection thermiques Récepteur (Moteur 3 ∼) 3 3 3 3 Générateur 3 ∼ Sectionneur Porte-fusibles Contacteur Relais de puissance S'isoler par rapport au réseau d'alimentation Protection contre les courts-circuits. Etablir, supporter et interrompre des courants de valeurs nominales Schéma du circuit de puissance Couplage triangle Uniquement pour cette configuration : Moteur 230/400 V Réseau 230 V 3 ∼ L3L2L1 Plaque à borne du moteur W1V1 V2U2W2 U1 531 2 4 V1U1 W1 6 L3L2L1 1 3 5 Q1 62 4 KM F1 1 3 5 62 4 Réseau 230 V 3 ∼
  • 5. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 5 2.1. Circuit de puissance 2. SCHEMAS INDUSTRIELS W1 V2U2W2 V1U1 L2 L3L1 6 5 V1U1 W1 42 3 L3L2L1 1 3 5 Q1 62 4 KM F1 M1 3 ∼ 230/400 V 1 3 5 62 4 1 Réseau 230 V triphasé
  • 6. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 6 2.2. Schéma du circuit de commande 2.2.1. Commande par commutateur deux positions Position 1 ⇒ arrêt Position 2 ⇒ marche N Ph F2 F2 1413 Q1 S1 KM1 95 96 21 3 F1 Q1 4 A1 2423 A2
  • 7. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 7 2.2.2. Commande par bouton-poussoir a) Marche par à-coups Ph 1413 N Q1 S1 KM1 95 96 3 F1 Q1 4 A1 2423 A2 F2 F2
  • 8. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 8 b) Auto-alimentation - Priorité à l'arrêt Ph 1413 N F2 Q1 S2 KM1S1 KM1 95 96 1 2 133 14 F1 Q1 4 A1 2423 A2 F2
  • 9. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 9 c) Auto-alimentation - Priorité à la marche Ph 1413 N Q1 S2 KM1 S1 KM1 95 96 3 F1 Q1 1 2 13 144 A1 2423 A2F2 F2
  • 10. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 10 2.3. Signalisation Sous tension ⇒ H1 Défaut moteur ⇒ H2 Moteur en fonctionnement ⇒ H3 * Repérage technologique en fonction de l'appareillage utilisé Il est très souvent nécessaire pour que l'opérateur soit renseigné sur l'état de sa machine, de rajouter dans les schémas les signalisation indiquant le bon fonctionnement de la machine, l'arrêt de la machine et un défaut du moteur de la machine. 2.4. Commande multipostes Dans certaines installations, on peut trouver la mise en route de différents endroits et l'arrêt de différents endroits également, le nombre de postes de marche pouvant être différents du nombre de postes d'arrêt. Moteur en fonctionnement Commande Commutateur B.P. : - à coups - auto-alimentation Capteurs - capteurs Ph 1413 N Q1 KM1F1 S1 Défaut moteurSous tensionKM1 23*97 95 24*98 X1X1X1 H3H2 H1 X2X2X2 96 3 F1 Q1 4 A1 2423 A2 F2 F2
  • 11. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 11 Exemple : possibilité de démarrage de 5 endroits différents et 3 d'arrêts. - Pour gérer correctement un schéma de commande, les accessoires devant provoquer l'arrêt sont toujours connecter en série à l'endroit où il y a un seul fil d'accès pour aller au récepteur. Les accessoires devant provoquer la marche se connecte en parallèle et si il y continuité de service, on connecte l'auto maintien en parallèle sur ces boutons "marche". 2.5. Le relayage On utilise le relayage dans un circuit de commande lorsque : • La technologie du matériel prevu sur le schéma ne correspond pas au matériel disponible (ou existant). Dans le montage régulation de niveau, le capteur S4 comprend deux contacts NC sur le schéma de commande. N Ph F2Q1 S1 F1 Q1 S4 S5 S8S7S6 95 96 1 2 1 2 1 2 33333 44444 13 KM1 14 KM1 S2 S3 A1 A2 F2
  • 12. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 12 Les capteurs disponibles sont équipés d’un NO et d’un NC, il nous faut réaliser le montage suivant : • Les caractéristiques électriques de certains appareils sont incompatibles avec d'autres. Exemple : détecteurs de proximité capacitifs - bobine de relais = 48 V - Iappel = 1,5 A - Imaintien = 0,2 A S4 S5 S3 KM1 KM1 21 KA4 - 3 - 3 - 4 - 4 22 11 12 A1 A2 KM2 KA4KM2 31 KA4 13 32 14 11 12 A1 A2 A1 A2 KM1 KA5KA3 21 KA4 - 3 - 4 22 21 22 KM1 KM2 A1 KA3 A2 KA5 31 KA4 32 21 22 A1 A2 - 3 - 4 KM2 KA4 B4 (S4) IB4 = 200 mA A1 A2 B5 (S5) IA < 200 mA - relais à faible consommation IB5 = 200 mA A1 A2 B3 (S3) IB3 = 200 mA A1 A2
  • 13. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 13 L'installation comprend une ou plusieurs séquence de fonctionnement, ex. : machine industrielle, coffre-fort (câblage atelier). 2.6. Inversion de sens de rotation d'un moteur alternatif triphasé 2.6.1. Rappel Pour faire fonctionner un moteur alternatif triphasé dans un seul sens, il suffit d'alimenter le moteur par un schéma conventionnel avec un réseau triphasé, l'alimentation devant arriver sur les bornes U1, V1, W1 du moteur. 2.6.2. Inversion du sens du moteur Pour inverser le sens de rotation d'un moteur alternatif triphasé, il suffit simplement que deux des trois phases du moteur, soient inversées. Dans de nombreux montages industriels, les moteurs (très souvent triphasés) doivent tourner dans les deux sens pour le bon fonctionnement de la machine. Schématiquement, nous seront obligés d'utiliser deux relais de puissance : - le premier alimentera le moteur dans l'ordre normal des phases, - le deuxième alimentera le moteur en ayant modifié la position de deux des phases seulement. Le schéma de puissance correspondant à la mise en service d'un moteur triphasé pouvant tourner dans les deux sens est la suivante : 2.6.3. Schéma de puissance 62 4 F1 W1 V1U1 1 PH 1 PH 2 PH 3 Verrouillage mécanique KM2 (arrière) Q1 KM1 (avant) 642 M1 3 ∼ 51 3531 642 531 4 531 62
  • 14. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 14 Pour éviter que le relais de puissance provoquant l'avant, fonctionne en même temps que celui provoquant l'arrière (=court-circuit), les relais de puissance seront équipés d'un bloc mécanique à verrouillage empêchant les deux relais de fonctionner en même temps. Le verrouillage mécanique cité, ci-dessus, sera à utiliser chaque fois qu'il y aura risque de court- circuit sur l'installation de puissance (c'est le cas ici). 2.6.4. Schéma de commande Les contact à ouverture KM1 et KM2 placés sur l'alimentation du relais opposé s'appellent "VERROUILLAGE ELECTRIQUE". Dans le circuit de commande d'un montage inversion de sens de rotation, on trouvera systématiquement des verrouillages électriques. Ces verrouillages sont obligatoires quel que soit le schéma d'inverseur. 2.6.5. Variante du schéma de commande L'installation doit pouvoir changer de sens de rotation, sans passer par le bouton d'arrêt, tout en respectant les sécurités du montage par appui sur le bouton-poussoir "sélection marche avant" ou sur le bouton "sélection marche arrière". KM1 KM2 1413 95 96 5 1 2 133 F2 Q1 S1 KM1 KM1 S2 Ph F1 N F2 KM2 KM2 S3 133 14 21 21 2222 A1 A1 A2 A2 4 144
  • 15. SCHEMAS INDUSTRIELS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 15 7 Pour compléter notre étude, rajoutons les signalisations de cet équipement. - soit signalisation : marche avant : H1 marche arrière : H2 arrêt : H3 défaut : H4 1 13 14 N F1 F2 Q1Ph KM1 H4H3H2H1KM2 S1 KM1 KM1 S2 F1 KM2 KM1 KM1KM2KM2 KM2 S3 S3 S2 F2 95 96 2 97 98 33 41 41 3313 33 34 34 42 42 1444 11 22 2121 2222 A1 A1 A2A2
  • 16. REPERAGE BOBINE-CONTACTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 16 3.1. But Repérer sur un dossier d'installation électrique les positions de la bobine et des contacts de chaque relais (puissance ou commande) et les reports d'alimentation d'une feuille (folio) à une autre. Ce repérage permet de faciliter la recherche des différents éléments d'un appareil électrique. 3.2. Principe a) Chaque folio est divisé en n colonnes égales repérées par un chiffre ou une lettre. Chaque contact d'appareil électrique intervenant sur une ligne de schéma verticale, tracée dans l'axe d'une colonne porte la désignation suivante : cette désignation est comportée de 2 repères : - repère folio, - repère colonne. Exemple : un contact "F" ("NO") d'un relais de puissance, est repéré : Cela signifie que la bobine du relais KM1 est située sur le folio 5 colonne 10. b) On retrouve sous chaque bobine les indications correspondant à la technologie de l'appareil et à la position des contacts sur le dossier : Exemple : 3. REPERAGE BOBINE-CONTACTS KM1 5-10 KA1 "F" (NO) 10-3 15-4 "O" (NC) 11-2
  • 17. REPERAGE BOBINE-CONTACTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 17 Le relais KA1 comprend trois contacts (2 NO ; 1 NC) positionnés : - 1 er contact "NO" folio 10 colonne 3 - 2 e contact "NO" folio 15 colonne 4 - contact "NC" folio 11 colonne 2 3.3. Représentation partielle d'un dossier - Schéma de puissance - Schéma de commande
  • 18. REPERAGE BOBINE-CONTACTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 18
  • 19. REPERAGE BOBINE-CONTACTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 19
  • 20. REPERAGE BOBINE-CONTACTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 20
  • 21. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 21 4.1. Rappel Réseau triphasé 400V entre phases U = tension composée : 400 V V = tension simple : 230 V U = V 3 4.2. Récepteur monophasé Pour un branchement d’un récepteur monophasé sur le réseau triphasé : on regarde la tension de fonctionnement du récepteur, on recherche sur le réseau triphasé la valeur de la tension simple et de la tension composée. Si la valeur de la tension simple correspond à la valeur du récepteur, on peut alors le brancher entre une phase et le neutre. Si la tension composée correspond à la tension du récepteur, on peut alors le brancher entre 2 phases. 4.3. Récepteur triphasé Pour connecter un récepteur triphasé sur un réseau triphasé, il faut connaître la tension de fonctionnement d’un récepteur monophasé composant le récepteur triphasé. On connecte chaque récepteur monophasé en appliquant la règle vue en monophasé. 4. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE L1 U1-2 U3-1 V1 V3V2 L2 U2-3 L3 N
  • 22. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 22 Exemple : tension d’un récepteur 230 V, réseau EDF 400V 3 ~ + N Récepteur triphasé Récepteur monophasé Couplage Y (étoile) L1 L2 L3 N
  • 23. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 23 Exemple : Tension d’un récepteur 400 V, Réseau EDF 400V 3~ + N Couplage ∆ (Triangle) L1 Ph1 Ph1 V = U 3 = 230 V 400 V Ph3 Ph2 L2 L3 N
  • 24. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 24 4.4. Branchement des récepteurs triphasés munis d’une plaque à bornes normalisées Les constructeurs pour des besoins pratiques disposent les 6 bornes du récepteur triphasé d’une certaine manière. Les entrées des éléments sont côte à côte. Les sorties des éléments sont décalées par rapport aux entrées. Les couplages se feront alors à l’aide de barrettes fournis par le constructeur. E= entrée S= sortie Cas particulier de la plaque à bornes d’un moteur triphasé : chaque bornes à un nom et un emplacement précis. . Pour des raisons de simplification des schémas, on peut utiliser se type de représentation. Pour un moteur triphasé, le couplage Y devient : 400 V S2S1S3 E1 E2 E3 Ph2 Ph3 W1V1U1 W2 U2 V2
  • 25. LES RECEPTEURS EN TRIPHASE M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 25 Pour un moteur triphasé, le couplage ∆ devient : Indications de la plaque à bornes Montage sur la plaque à bornes Démarrage "direct" (moteur) Réseau 127V entre phases Réseau 220V entre phases Réseau 380V entre phases 127/220V 220/380V 380/650V V2U2W2 U1 V1 W1 V2U2W2 U1 V1 W1
  • 26. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 26 5.1. Pourquoi ? 5.1.1. Généralités Le moteur asynchrone d'induction possède un fort couple au démarrage, qui consomme dix fois son intensité nominale. Cela crée des chutes de tensions en lignes pouvant empêcher le moteur de démarrer (la chute de tension en ligne ne doit pas excéder 5 %). Echauffement anormal des conducteurs. Mécaniquement le système mécanique entraîné ne supporte pas le choc de démarrage. 5.1.2. But Il existe différentes solutions pour réduire cette intensité de démarrage, les unes électromécaniques et les autres électroniques. 5.2. Démarrage Y/∆∆∆∆ 5.2.1. Conditions à remplir Le couplage triangle doit correspondre à la tension du réseau. Le démarrage doit se faire en deux temps : - Premier temps : couplage des enroulements en étoile et mise sous tension. - Deuxième temps : suppression du couplage étoile, immédiatement suivi du couplage triangle. Ce procédé ne peut s'appliquer qu'aux moteurs dont toutes les extrémités d'enroulement sont sorties sur la plaque à bornes et dont le couplage triangle correspond à la tension du réseau. RESEAU 220 V RESEAU 380 V RESEAU 660 V MOTEUR 127/220 V Impossible Impossible Impossible MOTEUR 220/380 V Couplage Y/∆ Impossible Impossible MOTEUR 380/660 V Impossible Couplage Y/∆ Impossible 5. LES DEMARRAGES MOTEURS
  • 27. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 27 5.2.2. Analyse du fonctionnement au démarrage ! Démarrage couplage étoile La tension appliquée sur une phase est réduite, soit U/ 3 . • L'intensité absorbée (proportionnelle à la tension appliquée) est le 1/3 de celle qu'absorberait le moteur s'il démarrait directement en triangle. La valeur de la pointe d'intensité atteint en général 2 fois l'intensité nominale. • Le couple au démarrage (proportionnelle au carré de la tension) et le couple maximum en étoile sont ramenés au 1/3 des valeurs obtenues en démarrage direct. La valeur du couple de démarrage atteint en général 0,5 fois le couple nominal. " Démarrage couplage étoile Passage étoile triangle. Le temps de passage entre les deux couplages doit être très bref. # Couplage triangle • Un deuxième appel de courant se manifeste ; il est fonction de la durée du couplage étoile et peut atteindre la valeur de pointe en démarrage direct. Cette pointe de courte durée provient de ce que les forces électromotrices qui subsistent au stator lors du couplage triangle ne sont pas en opposition de phase avec les tensions de ligne. Le couple subit une forte pointe pour retomber rapidement à sa valeur nominale.
  • 28. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 28 5.2.3. Principe 1 er temps : KMY W2 U2 V2 U1 V1 W1 KML (ligne) L1 L2 L3
  • 29. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 29 2 e temps : L1 L1 L1 L2 L3 KM∆ KML (ligne) U1 V1 W1 W2 U2 V2
  • 30. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 30 5.2.4. Schéma de puissance W1 Q1 KM1 KM2KM3 M1 L1 L2 L3 W2 U2 V2 U1 V1 F1
  • 31. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 31 Q1 KM1 KM2KM3 M1 L1 L2 L3 W1 V1U1 F1 W2 U2 V2
  • 32. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 32 5.2.5. Schémas de commande Avantage : montage simple - branchement facile. Inconvénient : peut éventuellement démarrer directement en ∆. F2 F1 F1 S1 S2 KM1 KM1KM1 KM3KM2KM1 Q1 Υ ∆
  • 33. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 33 Avantage : ne peut pas passer en triangle sans être passé en étoile. Inconvénient : schéma un peu plus compliqué et risque d'aléa technologie. Υ ∆ F2 F1 Q1 F1 KM1 S1 KM3KM2 KM1S2 KM3 KM2KM1 KM3
  • 34. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 34 Avantage : ne peut pas passer en triangle sans être passé en Υ pas d'aléa, montage fiable. Inconvénient : peut éventuellement démarrer directement en ∆. Υ ∆ F1 F2Q1 F1 S1 KM1KM1S2 KM3 KM3 KA KM2 KA KM2 KM3KM2KA1KM1
  • 35. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 35 Schéma de commande le plus utilisé Avantages : - La pointe d'intensité au démarrage est réduite au tiers de la valeur du démarrage direct. - Installation très simple en appareillage. Faible coût. Inconvénients : - Apparition de phénomènes transitoires lors du passage d'étoile en triangle. - Démarrage long (3 à 6 s). Remarque : Le couple de démarrage est réduit au tiers de la valeur du démarrage direct. KM2 KM2 KM2 ΥΥΥΥ Q1F2 Q1F2 F1 S1 S2 KM3 KM3 ∆ KM1KM1 KM1
  • 36. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 36 Inverseur étoile triangle • Schéma de puissance • M1 3 ∼ 220/380 V L3L2L1 KML2 KMΥΥΥΥ KM∆∆∆∆ Q1 KML1 F1 W1 V1U1 V2W2 U2 Réseau 220 V 3 ∼∼∼∼
  • 37. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 37 Schéma de commande KML2 KML1 KML2KML1 KA1KA1 KMΥΥΥΥ KMΥΥΥΥ KA1KML2 KMΥΥΥΥKML1 Q1F2 Q1 Ph N F2 F1 S1 S3 S2 KM∆ KM∆ KML2KML1
  • 38. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 38 5.3. Démarrage statorique 5.3.1. Principe L'alimentation à tension réduite est obtenue dans un premier temps par la mise en série dans le circuit d'une résistance (sur chaque phase) qui est ensuite court-circuitée généralement en un seul temps et éventuellement en 2 temps. 5.3.2. Schéma du circuit de puissance U1 M1 3 ∼ 230/400 V M1 3 ∼ 230/400 V L2 L3 KM1 L1 R3R2R1 R3R2R1 W1 V1U1 W1 V1 L2 L3L1 R1 M1 3 ∼ 230/400 V R S T KM1 1 er temps Q1 KM2 2 e temps R3 F1 R1 R2 W1 V1U1
  • 39. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 39 R S T - 1 er temps ⇒ KM1 - 2 e temps ⇒ KM2 - 3 e temps ⇒ KM3 - Démarrage en 3 temps Q1 R3 KM3 KM2KM1 R2 F1 R1 M1 3 ∼ 230/400 V R3R2R1
  • 40. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 40 5.3.3. Schéma de commande Avantages : - En augmentant le nombre de temps de démarrage, il est possible de régler toutes les valeurs caractéristiques telles que le courant et couple de démarrage. - L'utilisateur doit appliquer le couplage convenable des caractéristique moteur/réseau. Inconvénients : - Le courant de démarrage est important dans le cas d'un démarrage en deux temps. - Le temps de démarrage est assez long (6 à 10 s). Remarque : Le couple de démarrage est faible pour une pointe de courant assez importante (0,6 à 0,8 x Tn). Utilisation : Il est employé pour des machines à forte inertie qui ne démarre pas avec leur charge maximale. Exemples : ventilateurs, pompes... KM1 ATU KM2 KM3 KM3KA1 KM2 KA1 KM3KM1 KA1KM1S1 F1 F2 Q1Ph F2 Q1N
  • 41. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 41 5.4. Démarrage rotorique Pour ce type de démarrage, on est obligé d'utiliser un moteur à rotor bobiné. 5.4.1. Principe Ce moteur analogue (identique) à un transformateur dont le primaire serait le stator et le secondaire, le rotor. On limite le courant secondaire et par conséquent l'intensité absorbée au primaire en insérant des résistances dans le circuit rotorique que l'on élimine au fur et à mesure que l'on prend de la vitesse. • 1 er temps : on limite le courant dans les enroulements du rotor en insérant deux résistances en série sur chaque phase. • 2 e temps : on diminue la résistance du circuit rotorique en court-circuitant une résistance sur chaque phase. • 3 e temps : on supprime toutes les résistances rotoriques (rotor en court-circuit). Remarque : La suppression des résistances peut se réaliser en plusieurs temps (3, 4, 5, 6) ce qui ajoute autant de résistances supplémentaires au démarrage du moteur. U1 W1 MK 3 e temps L V1 LL 1 er temps U1 W1 V1 2 e temps MK L1 L3L2 MK U1 W1 V1 L1 L3L2 L1 L3L2
  • 42. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 42 5.4.2. Schéma du circuit de puissance R S T Q1 KM1 KM3 KM2 F1 W1 V1U1 M 3 ∼ M L K R3R2R1 R5R4 R6
  • 43. LES DEMARRAGES MOTEURS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 43 5.4.3. Schéma de commande CONCLUSION L'appel de courant est, pour un couple de démarrage donné, le plus faible par rapport aux autres modes de démarrage. • Possibilité de choisir le nombre de temps de démarrage et le couple. • Il n'y a pas de coupure de l'alimentation du moteur pendant le démarrage. • L'utilisateur doit appliquer le couplage convenable des caractéristique moteur/réseau. Inconvénients • Le moteur à un prix de revient élevé. • Equipement nécessitant autant de contacteurs que de temps de démarrage. • Le temps de démarrage est assez long. Emploi Ce procédé est utilisé dans tous les cas difficiles des démarrages longs et fréquents et pour les machines demandant une mise en vitesse progressive. Exemples : ventilateurs, pompes. Q1 KM1 ATU KM3KM2 KM3 KM1S1 F1 F2 Q1Ph F2 N KM3KM2KM1
  • 44. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 44 6.1. Généralités Plaque à bornes 6.2. Moteur 2 vitesses enroulements séparés Le moteur 2 vitesses à enroulements séparés est composé de 2 enrouleurs triphasés couplés en Y totalement indépendants mais logés dans le même circuit magnétique statorique. Avantages • Possibilité de choisir les 2 vitesses (aucun rapport mathématique n'existe entre ces 2 vitesses). • Caractéristique électrique pratiquement identique à un moteur à une seule vitesse. Inconvénients • Prix de revient élevé. 6. MOTEUR DEUX VITESSES PV GV 1 U 1 V 1 W 2 W2 V2 U 1 U 1 V 1 W 2 W2 V2 U
  • 45. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 45 6.2.1. Schéma du circuit de puissance 1er cas : On utilise ce montage lorsque les intensités PV et GV sont sensiblement équivalentes. R S T Q1 KM1 (PV) KM2 (GV) F1 2 W1 W F2 M1 3 ∼ 230/400 V 2 V 2 U1 U 1 V
  • 46. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 46 2e cas : Ce montage est utilisé dans le cas ou les 2 vitesses ont des intensités de fonctionnement totalement différentes. KM1 (PV) R S T Q1 F4F3 KM2 (GV) F1 1 W 2 W 2 V1 V 1 U 2 U F2 M1 3 ∼ 230/400 V
  • 47. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 47 6.2.2. Exemple de schéma de commande
  • 48. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 48 6.2.3. Chronogrammes du circuit de commande 1er cas : A - fonctionnement en PV ⇒ fonctionnement en GV B - fonctionnement en PV C - fonctionnement en GV avec démarrage en PV 2e cas : A - fonctionnement en PV ⇒ arrêt C - fonctionnement en PV ⇒ PV ⇒ arrêt B - fonctionnement en PV ⇒ GV ⇒ PV = arrêt AT S1 S1 S3 S1 S3 (tempo) S2 MST S21 MST S2 MST S31 Tempo S1 Arrêt S1 AT S1 S2 Tempo R MST S3 R GV PV CBA A CB 1 0 1 0 1 0 R GV PV 1 0 1 0 1 0
  • 49. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 49 6.3. Moteur 2 vitesses "DALHANDER" Le moteur Dalhander est un moteur à pôles commutables, les 2 vitesses sont obtenues par modification de polarité sur le même enroulement. 6.3.1. Plaque à bornes : Pour la plupart des moteurs 2 vitesses Dalhander, l'alimentation de la petite vitesse se fera sur les bornes : 1 U, 1 V et 1 W. L'alimentation de la grande vitesse se fera sur les bornes 2 U, 2 V, 2 W avec un point étoile sur les bornes 1U, 1 V, 1 W. Fonctionnement en PV Fonctionnement en GV Par rapport à un moteur à une vitesse, le moteur Dalhander occasionne des pertes de puissance sensiblement égales à la moitié de la puissance d'une seule vitesse. On obtient des pertes calorifiques assez importante d'où l'utilisation du moteur Dalhander sur les gammes de faibles puissances. Le rapport des vitesses est toujours du simple au double (3000/1500 tr/min),(1500/750 tr/min) etc 2 W L3L2L1 2 V2 U 1 W1 V1 U L3L2L1 2 W2 V2 U 1 W1 V1 U 1W 2 W 2 V 1 V1 U 2 U 2V2U 2W 1W1V1U L3L2L1
  • 50. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 50 6.3.2. Schéma du circuit de puissance KM1 ⇒ PV KM2 et KM3 ⇒ GV R S T Q1 KM2KM3 KM1 1 W 1 W 2 V1 V 1 U 2 U F1 F2 M1 3 ∼ 230/400 V
  • 51. MOTEURS DEUX VITESSES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 51 6.3.3. Schéma de commande Q1 F1 E KM2 KM3 KM1 KM2KM3 KM2 KM1 S3KM1 S1 S2 E E F2 F3 F3 Q1Ph
  • 52. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 52 7.1. Enoncés Rappel : Les schémas se représentent toujours au repos 7.1.1. Exercice N° 1 - Transfert de pulvérulents Description du système Dans une usine de produits chimiques, un des constituant d'un mélange est stocké sous forme de poudre dans un bac. Cette poudre est transférée dans une trémie par l'intermédiaire d'une vis d'Archimède entraînée en rotation par le moteur M1. Elle est ensuite évacuée vers un mélangeur en quantité constante grâce à une pompe doseuse M2. Fonctionnement de la machine L'opérateur dispose d'un pupitre de commande avec deux boutons poussoirs S1 (marche), S2 (arrêt) et de trois voyants H1 (sous tension), H2 (vis en fonctionnement) et H3 (défaut moteur). 7. EXERCICES S3 S4 Vis d'Archimède Bac à poudre Evacuation du produit M2 3 ∼ 230/400 V M1 3 ∼ 230/400 V
  • 53. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 53 L'action sur le bouton poussoir S1 entraîne le démarrage de la pompe M2. Si le niveau est trop bas, détecté par le capteur S4, le moteur M1 se met en marche et s'arrête lorsque S3, est sollicité. Tous les moteurs s'arrêtent s'il y a action sur S2 ou déclenchement d'un relais thermique. Travail demandé : 1. Tracer les schémas de commande 2. Tracer le schéma de puissance de l'installation en unifilaire. Tensions des circuits : - puissance 220 V triphasé, - commande 48 V monophasé.
  • 54. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 54 7.1.2. Exercice N° 2- Collecteur d'eaux pluviales Une pompe d'épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales. La citerne est équipée de deux contacts de niveau haut (S3) et bas (S4). Le coffret de commande comporte un bouton poussoir marche (S2), un bouton poussoir arrêt (S1), un voyant "sous tension" (H1), un voyant "pompe en fonctionnement" (H2), un voyant "pompe en défaut (H3). Travail demandé : 1. le schéma de puissance de l'installation(U = 380 V) 2. le schéma de commande (U = 48 V). S4 S3 Pompe arrêt marche S1 S2 H3 en défaut H2 en fonction H1 sous tension
  • 55. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 55 Rappel : Les schémas se représentent toujours au repos. Ici citerne vide. En utilisant des contacts à fermeture pour chaque capteur S3 et S4, la pompe se mettra en fonctionnement que lorsque la citerne sera pleine (appui sur S3) et ne s'arrêtera que lorsque la citerne sera presque vide (relâchement de S4). 7.1.3. Exercice N° 3- Château d'eau
  • 56. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 56 Un château d'eau est rempli par une pompe principale, (commandée par le relais KM1), qui s'arrêtera automatiquement lorsque le capteur S3 (niveau haut) sera sollicité. Cette pompe principale ne se remettra en action qu'au moment où le capteur S4 (niveau bas) ne sera plus sollicité par le niveau du liquide. La régulation du niveau se fera donc en permanence entre le niveau haut et le niveau bas. Dans le cas où la demande des utilisateurs serait supérieure au remplissage de la pompe principale, le niveau de liquide peut descendre alors jusqu'au capteur S5 (niveau très bas). Si le capteur S5 n'est plus sollicité par le niveau du liquide, une pompe auxiliaire (commandée par le relais KM2) se mettre en service, en plus de la pompe principale, et s'arrêtera lorsque le niveau bas (S4) sera atteint. Une commande manuelle par boutons poussoirs S2 (mise en service) et S1 (arrêt total) complète l'installation. Travail demandé : 1. Déterminer le schéma de commande.
  • 57. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 57 Sur le schéma nous considérerons que le niveau d'eau au départ se situe entre S3et S4. 7.1.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets Des paquets doivent être acheminés dans un atelier d'un poste A à un poste B. S3 Niveau haut Pompe auxiliaire S4 Niveau bas S5 Niveau très bas Pompe principale
  • 58. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 58 L'opérateur en A pose un paquet sur le tapis d'amené (KM1) alimenté automatiquement par impulsion sur un interrupteur de position (S5). Au poste B, le paquet appuie sur un interrupteur de position "fin de course" (S6) permettant l'arrêt du tapis. Un nouveau cycle recommence si un autre paquet est au poste A. Les postes A et B équipés de boutons poussoirs arrêts (S3A et S3B) et marche forcée (S4A et S4B), de voyants de mise en service (H1A et H1B), défaut moteur (H2A et H2B), paquet au poste A (pour opérateur B, H4), paquet au poste B (pour opérateur A, H3). La mise en service de l'installation est assurée par un bouton poussoir S2 et l'arrêt total d'urgence par un coup de poing à accrochage S1. Un voyant H1 signale le mise en service dans l'armoire générale. Travail demandé : 1. Tracez un schéma de commande de l'installation en indiquant le repérage technologique. Tension 48 V ∼. 2. Tracez le schéma du circuit de puissance. Tension 220 V, 3 ∼. 7.1.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne Une perceuse à colonne est utilisée pour usiner des pièces en grande quantité. L'équipement électrique comprend : - un relais de mise en service KA1 Poste BPoste A Pupitre poste A Armoire générale "mise en service" Pupitre poste B S6 H2AH1A H3 S3A S4A S5 M1 3 ∼ 330/400 S1H1 H4 S2 S4B H2BH1B S3B
  • 59. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 59 BP marche S3 BP arrêt S2 - un commutateur deux positions Départ cycle S4 Arrêt fin de cycle S4 - deux interrupteurs de position à galet Position haute S5 Position basse S6 - un contacteur inverseur Descente KM1 Montée KM2 - coupure générale de l'installation "coup de poing (ATU)" S1 Travail demandé: 1. Tracer le schéma de commande. 2. Tracer le schéma de puissance. M3 3 ∼ 330/400 S5 S3S2 S6 S1 S4
  • 60. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 60 7.1.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement Fonctionnement : Position initiale. La benne est en position centrale : - S4 est sollicité - H2 est sous tension Impulsion sur S2 (envoi à gauche) - rotation gauche de la benne - H2 est hors tension - S5 est sollicité - Arrêt de la benne - H1 est sous tension Impulsion sur S3 (retour au centre) - rotation droite de la benne - H1 est hors tension - S4 est sollicité - Arrêt de la benne - H2 est sous tension Impulsion sur S3 (envoi à droite) - rotation droite de la benne - H2 est hors tension - S6 est sollicité - Arrêt de la benne - H3 est sous tension Impulsion sur S2 (retour au centre) - rotation gauche de la benne - H3 est hors tension - S4 est sollicité - Arrêt de la benne - H2 est sous tension Travail demandé: 1. Tracez le schéma de commande de l'installation. H3H2H1 S1 S3S2 S6S5 S4 M1 3 ∼ 330/400
  • 61. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 61 7.1.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités Dans une usine de produits alimentaires se trouve une unité de fabrication destinée à la préparation à l'échelle industrielle d'une sauce pour salade et crudités. Cette sauce se compose de trois éléments de base : - vinaigre, - huile, - assaisonnement. Ces trois éléments se trouvent dans des cuves d'où ils seront extraits par des pompes, pour être conduit dans un "Patouillet" où ils seront mélangés. Le fabricant à prévu le dosage suivant : - 3 mn de vinaigre, - 1 mn d'assaisonnement, - 6 mn d'huile. Lorsque le temps d'alimentation en huile est terminé, un mélangeur entraîné par un moteur électrique se met en route pendant 15 mn. Après ce temps, le cycle s'arrête et un voyant s'allume pendant 1 mn dans la salle de contrôle, pour indiquer au fabricant que la sauce est prête. Travail demandé: 1. Tracez le schéma de puissance de l'installation. 2. Tracez le schéma de commande de l'installation. • Schéma de principe d'une unité de fabrication de sauce salade Vers cuve de stockage VINAIGRE HUILE ASSAISONNEMENT
  • 62. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 62 7.1.8. Exercice n° 8 - Malaxeur • MALAXEUR Description Un malaxeur à peinture se compose de : - un moteur M1 (5 kW) entraînant la cuve dans un sens de rotation pour le mélange de la peinture. - un moteur M2 (4 kW) assurant le basculement de la cuve et tournant dans les deux sens. Fonctionnement Un commutateur S3 permet d'obtenir l'arrêt de l'installation et 2 types de fonctionnement : 1) Fonctionnement manuel : - rotation cuve (S5), - basculement cuve (S6), - remontée cuve (S7), - arrêt total d'urgence (S1), - les opérations de basculement sont contrôlées par les interrupteurs de position S8 et S9. 2) Fonctionnement automatique : - position initiale, action sur le capteur S9, - départ cycle (S4) entraînement de la cuve en rotation, - mélange pendant 2 mn (pour homogénéiser les différents composants), - basculement de la cuve, - arrêt après impulsion sur le capteur S8, - vidange totale de la peinture en 1 mn, - remontée de la cuve en position initiale et fin de cycle. Fin de course bas Arrivée de la peinture brute Basculement cuve Rotation cuve S8 M1 M2 Fin de course haut Vidange
  • 63. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 63 M1 3 ∼ 220/380 V L3 L2 L1 KM3KM2 Q1 220 V triphasé KM1 F1 W1 V1U1 M2 3 ∼ 220/380 V F2 W1 V1U1
  • 64. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 64 Travail demandé : 1. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode manuel. 2. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode automatique. F2F1N 18 KM3KA2KA2KA1 8 8 9 10 9 S3 KA0 KA0 KA0KA0 KA0KA0KA0 S7S6S5S4 KA1KM1 S1F3 S2 Ph 48 V 544 513 2 F3 Q1 KA0 66 77 KA1 KM1 KA2 KM2 H2H1KM3 9 11 1212 11 11 9 14 13 KM3 18 17 22171713 13 14 14 9 15 15 9 16 16 16 9 20 20 9 21 21 21 9 25 22 22 22 S8 S9 23 23 KM2KM3 19 24 2419191313 13 10 3 3 3 3 3 259 3 3 3 12 A u t o m a t i q u e M a n u e l
  • 65. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 65 7.2. Corrigés d'exercices 7.2.1. Exercice N° 1 - transfert de pulvérulents Description du système Dans une usine de produits chimiques, un des constituant d'un mélange est stocké sous forme de poudre dans un bac. Cette poudre est transférée dans une trémie par l'intermédiaire d'une vis d'Archimède entraînée en rotation par le moteur M1. Elle est ensuite évacuée vers un mélangeur en quantité constante grâce à une pompe doseuse M2. Fonctionnement de la machine L'opérateur dispose d'un pupitre de commande avec deux boutons poussoirs S1 (marche), S2 (arrêt) et de trois voyants H1 (sous tension), H2 (vis en fonctionnement) et H3 (défaut moteur). L'action sur le bouton poussoir S1 entraîne le démarrage de la pompe M2. Si le niveau est trop bas, détecté par le capteur S4, le moteur M1 se met en marche et s'arrête lorsque S3, est sollicité. Tous les moteurs s'arrêtent s'il y a action sur S2 ou déclenchement d'un relais thermique. M1 3 ∼ 230/400 V Vis d'Archimède Bac à poudre S3 S4 Evacuation du produit M2 3 ∼ 230/400 V
  • 66. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 66 Travail demandé: 1. Tracer le schéma de commande. 2. Tracer le schéma de puissance en unifilaire. Tensions des circuits : - puissance 220 V triphasé, - commande 48 V monophasé. 1 Schéma unifilaire du circuit de puissance 3 3 3 220 V QG U1, V1, W1U1, V1, W1 3 KM1 F1 F2 F3 3 3 M1 3 ∼ 230/400 V 3 KM2 F4 3 3 M2 3 ∼ 230/400 V
  • 67. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 67 2 Schéma développé du circuit de commande QG O F4 O H2 H3H1 KM2 KM1 KM1 S1 S3 S4 S2 F3 F5 F5 QG KM2 KM1 F3 F4
  • 68. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 68 7.2.2. Exercice N° 2 - collecteur d'eaux pluviales Une pompe d'épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales. La citerne est équipée de deux contacts de niveau haut (S3) et bas (S4). Le coffret de commande comporte un bouton poussoir marche (S2), un bouton poussoir arrêt (S1), un voyant "sous tension" (H1), un voyant "pompe en fonctionnement" (H2), un voyant "pompe en défaut (H3). Travail demandé : 1. le schéma de puissance de l'installation(U = 380 V) 2. le schéma de commande (U = 48 V). S4 S3 Pompe arrêt marche S1 S2 H3 en défaut H2 en fonction H1 sous tension
  • 69. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 69 1 Schéma de puissance 23 Q1 F1 L3 L2 L1 KM1 F2 F1 W1 V1U1 T1 F3 M1 3 ∼ 330/400 380 V 48 V 1 3 5 Q1 2 4 6 1 3 5 2 4 6 1424 Pompe Vers commande 13
  • 70. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 70 2 Schéma de commande Rappel : Les schémas se représentent toujours au repos. Ici citerne vide. En utilisant des contacts à fermeture pour chaque capteur S3 et S4, la pompe se mettra en fonctionnement que lorsque la citerne sera pleine (appui sur S3) et ne s'arrêtera que lorsque la citerne sera presque vide (relâchement de S4). de folio de puissance S1 1 KM1KA1 H2 H2 H3 F1 KA1 S3 S4 KM1 KM1 KA1S2 de folio de puissance 2 3 3 4 3 13 144 X1 A1 X1X1 X2X2 X2 A2A2 F1 23 24 95 96 3 13 4 14 97 9824 23 A1
  • 71. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 71 7.2.3. Exercice N° 3 - Château d'eau Un château d'eau est rempli par une pompe principale, (commandée par le relais KM1), qui s'arrêtera automatiquement lorsque le capteur S3 (niveau haut) sera sollicité. Cette pompe principale ne se remettra en action qu'au moment où le capteur S4 (niveau bas), ne sera plus sollicité par le niveau du liquide. La régulation du niveau se fera donc en permanence entre le niveau haut et le niveau bas. Dans le cas où la demande des utilisateurs serait supérieure au remplissage de la pompe principale, le niveau de liquide peut descendre alors jusqu'au capteur S5 (niveau très bas). Si le capteur S5 n'est plus sollicité par le niveau du liquide, une pompe auxiliaire (commandée par le relais KM2) se mettra en service, en plus de la pompe principale, et s'arrêtera lorsque le niveau bas (S4) sera atteint. Une commande manuelle par boutons poussoirs S2 (mise en service) et S1 (arrêt total) complète l'installation. Travail demandé : 1. Déterminez le schéma de commande. Sur le schéma nous considérerons que le niveau d'eau au départ se situe entre S3 et S4.
  • 72. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 72 1 schéma de commande S3 Niveau haut Pompe auxiliaire S4 Niveau bas S4 Niveau très bas Pompe principale
  • 73. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 73 S1 1 KM1 KM1 KM2 KA2 Q1 KA1 KM2 F1 B3 B4 KA1 KA2 KA1S2 43Q113 2 3 2423 13 144 A1 A1 A2A2A2 95 96 11 12 1321 1422 14 13 A1 14 44 F2 KA2 B5 A2 95 96 31 32 11 1412 A1 13
  • 74. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 74 7.2.4. Exercice N° 4 - Transfert de paquets Des paquets doivent être acheminés dans un atelier d'un poste A à un poste B. L'opérateur en A pose un paquet sur le tapis d'amené (KM1) alimenté automatiquement par impulsion sur un interrupteur de position (S5). Au poste B, le paquet appuie sur un interrupteur de position "fin de course" (S6) permettant l'arrêt du tapis. Un nouveau cycle recommence si un autre paquet est au poste A. Les postes A et B équipés de boutons poussoirs arrêts (S3A et S3B) et marche forcée (S4A et S4B), de voyants de mise en service (H1A et H1B), défaut moteur (H2A et H2B), paquet au poste A (pour opérateur B, H4), paquet au poste B (pour opérateur A, H3). La mise en service de l'installation est assurée par un bouton poussoir S2 et l'arrêt total d'urgence par un coup de poing à accrochage S1. Un voyant H1 signale le mise en service dans 'armoire générale. Travail demandé 1. Tracez un schéma de commande de l'installation en indiquant le repérage technologique. Tension 48 V ∼. 2. Tracez le schéma du circuit de puissance. Tension 220 V, 3 ∼. Poste BPoste A Pupitre poste A Armoire générale "mise en service" Pupitre poste B S6 H2AH1A H3 S3A S4A S5 M1 3 ∼ 330/400 S1H1 H4 S2 S4B H2BH1B S3B
  • 75. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 75 1 Schéma de commande H4 S6S5KM1S4AS5 S6 S3A S3B S4B F1 S1 F1 Mise en service KM1 Moteur tapis H2BH2A H3H1H1BH1AKA1 KA1 F1 F1 KA1 KA1S2 Q1
  • 76. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 76 2 Schéma de puissance U1 F1 R S T Q1 F4 KM1 F2 W1 V1 T1 M1 3 ∼ 330/400 380 V 48 V F5
  • 77. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 77 7.2.5. Exercice N° 5 - Perceuse à colonne Une perceuse à colonne est utilisée pour usiner des pièces en grande quantité. L'équipement électrique comprend : - un relais de mise en service KA1 BP marche S3 BP arrêt S2 - un commutateur deux positions Départ cycle S4 Arrêt fin de cycle S4 - deux interrupteurs de position à galet Position haute S5 Position basse S6 - un contacteur inverseur Descente KM1 Montée KM2 - coupure générale de l'installation "coup de poing (ATU)" S1 M3 3 ∼ 330/400 S5 S3S2 S6 S1 S4
  • 78. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 78 travail demandé: 1. Tracer le schéma de commande. 2. tracer le schéma de puissance. 1 Schéma de puissance Ph1 Ph2 Ph3 QG Q1 KM2 Montée Voir commande KM1 Descente F1 T1 F3M1 3 ∼ 330/400 220 V 24 V F2
  • 79. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 79 2 Schéma de commande Q1 KA1S3 S6 S5 KM2 S4S6S5 S2 S1 KA1 KA2 F1 F3 F5 QG Départ cycle AT fin de cycle KA1 MontéeDescenteMise en service KA2KM2KM1 KM2 KM1 KM2
  • 80. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 80 7.2.6. Exercice n° 6 - Benne à renversement Fonctionnement : Position initiale. La benne est en position centrale : - S4 est sollicité - H2 est sous tension Impulsion sur S2 (envoi à gauche) - rotation gauche de la benne - H2 est hors tension - S5 est sollicité - Arrêt de la benne - H1 est sous tension Impulsion sur S3 (retour au centre) - rotation droite de la benne - H1 est hors tension - S4 est sollicité - Arrêt de la benne - H2 est sous tension Impulsion sur S3 (envoi à droite) - rotation droite de la benne - H2 est hors tension - S6 est sollicité - Arrêt de la benne - H3 est sous tension Impulsion sur S2 (retour au centre) - rotation gauche de la benne - H3 est hors tension - S4 est sollicité - Arrêt de la benne - H2 est sous tension Travail demandé: 1. Tracez le schéma de commande de l'installation. 1 Schéma de commande de l'installation H3H2H1 S1 S3S2 S6S5 S4 M1 3 ∼ 330/400
  • 81. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 81 Le schéma de puissance correspond à une inversion de marche traditionnelle. S6 S6 KM2H2H1KM1 H3 S1 S5S5 S4 S4 S4KM1 KM2 F2 F3 S3 S2 KM2 KM1 F2
  • 82. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 82 7.2.7. Exercice n° 7 - Fabrication d'une sauce pour salade et crudités Dans une usine de produits alimentaires se trouve une unité de fabrication destinée à la préparation à l'échelle industrielle d'une sauce pour salade et crudités. Cette sauce se compose de trois éléments de base : - vinaigre, - huile, - assaisonnement. Ces trois éléments se trouvent dans des cuves d'où ils seront extraits par des pompes, pour être conduit dans un "Patouillet" où ils seront mélangés. Le fabricant à prévu le dosage suivant : - 3 mn de vinaigre, - 1 mn d'assaisonnement, - 6 mn d'huile. Lorsque le temps d'alimentation en huile est terminé, un mélangeur entraîné par un moteur électrique se met en route pendant 15 mn. Après ce temps, le cycle s'arrête et un voyant s'allume pendant 1 mn dans la salle de contrôle, pour indiquer au fabricant que la sauce est prête. Travail demandé: 1. Tracez le schéma de puissance de l'installation. 2. Tracez le schéma de commande de l'installation. • Schéma de principe d'une unité de fabrication de sauce salade VINAIGRE HUILE ASSAISONNEMENT Vers cuve de stockage
  • 83. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 83 1 Schéma commande et puissance de l'unité de fabrication de sauce salade
  • 84. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 84 7.2.8. Exercice n° 8 - Malaxeur • MALAXEUR Description Un malaxeur à peinture se compose de : - un moteur M1 (5 kW) entraînant la cuve dans un sens de rotation pour le mélange de la peinture. - un moteur M2 (4 kW) assurant le basculement de la cuve et tournant dans les deux sens. Fonctionnement Un commutateur S3 permet d'obtenir l'arrêt de l'installation et 2 types de fonctionnement : 1) Fonctionnement manuel : - rotation cuve (S5), - basculement cuve (S6), - remontée cuve (S7), - arrêt total d'urgence (S1), - les opérations de basculement sont contrôlées par les interrupteurs de position S8 et S9. 2) Fonctionnement automatique : - position initiale, action sur le capteur S9, - départ cycle (S4) entraînement de la cuve en rotation, - mélange pendant 2mn (pour homogénéiser les différents composants), - basculement de la cuve, - arrêt après impulsion sur le capteur S8, - vidange totale de la peinture en 1 mn, - remontée de la cuve en position initiale et fin de cycle. Fin de course bas Arrivée de la peinture brute Basculement cuve Rotation cuve S8 M1 M2 Fin de course haut Vidange
  • 85. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 85 M1 3 ∼ 220/380 V L3 L2 L1 KM3KM2 Q1 220 V triphasé KM1 F1 W1 V1U1 M2 3 ∼ 220/380 V F2 W1 V1U1
  • 86. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 86 Travail demandé: 1. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode manuel. 2. Déterminer les chronogrammes de KA0, KA1, KA2, KM1, KM2, KM3 en mode automatique 18 KM3KA2KA2KA1 8 8 9 10 9 F2 S3 KA0 KA0 KA0KA0 KA0KA0KA0 S7S6S5S4 KA1KM1 F1 S1F3 S2 N Ph 48 V 544 513 2 F3 Q1 KA0 66 77 KA1 KM1 KA2 KM2 H2H1KM3 9 11 1212 11 11 9 14 13 KM3 13 18 17 22171713 13 14 14 9 15 15 9 16 16 16 9 20 20 9 21 21 21 9 25 22 22 22 S8 S9 23 23 KM2KM3 19 24 2419191313 13 10 3 3 3 3 3 259 3 3 3 12 18
  • 87. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 87 1 Chronogrammes pour le fonctionnement manuel KA0 KA1 KM1 KA2 KM2 KM3 S1S9S7S8S6S5
  • 88. EXERCICES M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 88 2 Chronogramme pour le fonctionnement automatique πππ KA0 KA1 KM1 KA2 KM2 KM3 Fin tempo KA2 Fin tempo KA1 S8 S9 S4S3 S3
  • 89. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 89 8.1. Enoncés 8.1.1. Test N°1 Une installation permet la commande de deux moteurs. 1. Réalisez le schéma de commande de cette installation Commande par auto-alimentation à arrêt prioritaire pour le moteur n°1. Commande par auto-alimentation à marche prioritaire pour le moteur n°2. Si un des moteurs est en défaut, l’installation entière doit être coupée. On veut visualiser : La présence tension. (H1) Le fonctionnement de M1. (H2) Le fonctionnement de M2.(H3) Le défaut de M1 et M2.(H4) Pour cette installation on utilisera les repères suivant : -Qg pour le sectionneur général. -KM1 et F1 pour le moteur M1. -KM2 et F2 pour le moteur M2. -S1 : ATU. -S2 : marche pour M1 -S3 : arrêt pour M1 -S4 : marche pour M2 -S5 : Ne pas oublier le repérage technologique. 2. Réalisez le schéma de puissance de l’installation en unifilaire (sans repérage technologique). 3. Tracez la forme assemblée de l’appareil ayant comme référence B9-30-01 et K44. 4. Quel est le rôle d'un fusible ? Citez les 2 classes de fusibles Peut-on utiliser les 2 classes pour alimenter les moteurs ? (réponse brève) Comment choisit-on le calibre d’un fusible ? 8. TEST
  • 90. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 90 8.1.2. Test N°2 Collecteur d’eaux pluviales Soit l’installation suivante : Une pompe d’épuisement sert à vidanger une citerne collectant les eaux pluviales. La citerne est équipée de deux contacts de niveau Haut (S3) et bas (S4) Le schéma de commande est le suivant : Pompe S3 S4
  • 91. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 91 Le client demande les modifications suivantes : ! Un bouton poussoir S1 pour la mise en service de l’installation et un bouton poussoir S2 pour l’arrêt de l’installation. " Un voyant sous tension H1, un voyant pompe en fonctionnement H2 et un voyant pompe en défaut H3. # On décide de changer la technologie des capteurs S3 et S4, on prendra des capteurs de niveau de fluide : On demande de relayer les deux capteurs S3 et S4 Qg F1 F2 S3 S4 KM1 KM1F1
  • 92. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 92 Travail demandé : 1. Le schéma de puissance de l’installation (U=380V). 2. Le schéma de commande (U=48V). 3. Choix de matériel Pour cette installation on cherchera les références de la partie puissance : Sectionneur Fusibles Contacteur Relais de protection thermique Puissance de la pompe : 10 ch 4. Donnez le rôle du sectionneur, du fusible et du contacteur. 5. Donnez le vrai nom des contacts auxiliaires du sectionneur, leurs fonctions. 6. Pour protéger un transformateur quel type de fusible doit-on utiliser. 8.1.3. Test N°3
  • 93. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 93 1. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 127/220V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. Justification: 2. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 380/660V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. Justification: 3. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 127/220V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. U1 U1 V1 V1 W1 W1 W2 W2 U2 U2 V2 V2 Couplage: Couplage:
  • 94. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 94 Justification: 4. Sur un réseau triphasé 380V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 220/380V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. Justification: 5. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 220/380V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. U1 U1 V1 V1 W1 W1 W2 W2 U2 U2 V2 V2 Couplage: Couplage:
  • 95. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 95 Justification: 6. Sur un réseau triphasé 220V entre phase, on veut brancher un moteur de caractéristique 380/660V. Dessiner le raccordement de la plaque à bornes du moteur en justifiant votre réponse. Justification: 8.1.4. Test N°4 Soit l'installation "porte de garage" suivante: U1 U1 V1 V1 W1 W1 W2 W2 U2 U2 V2 V2 Couplage: Couplage:
  • 96. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 96 On donne : S1 : Bouton d’arrêt d’urgence S2 : Commutateur à clef CP : Cellule photo électrique CM1 : Barrière niveau haut CM2 : Barrière niveau Bas Pour le bon fonctionnement la voiture doit attendre pour rentrer que le capteur CM1 soit solicité. Après être passer devant la cellule, la barrière redescend au bout de 5s. Tension Réseau 230/400V. Tension Moteur 230/400V. Puissance Moteur 10kW. Travail demandé: I. Exercice
  • 97. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 97 1) Compléter le schéma de commande avec le transformateur en y insérant les éléments manquants et en retrouvant le repérage de l’appareillage ci-dessous. 2) Tracer le schéma de puissance en indiquant et en traçant le couplage et la plaque à bornes. 3) Compléter les chronogrammes. KM1 KM2 KA1
  • 98. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 98 2. Technologie Indiquer le rôle des éléments suivants et les références: - Contacteur - Fusible. - Relais de protection thermique. - Sectionneur. 3. Schéma Tracer le schéma de puissance d'un démarrage Y/∆. 8.1.5. Test N°5 Travail demandé : 1. Réalisez les schémas de puissance du démarrage:
  • 99. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 99 - 2 sens de marche. - Etoile triangle. - Rotorique 4 temps. 2. Citez les avantages et les inconvénients: - Du démarrage direct. - Du démarrage étoile triangle. 3. Schéma de puissance et de commande de l'inverseur étoile triangle à compléter ( prendre les mêmes repères que la question 4). 4. Chronogramme à compléter. F2Ph
  • 100. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 100 t marche 1 sens arrêt marche 2 sens arrêt S2 S1
  • 101. TESTS M. ALLAMAND LP. ALFRED DE MUSSET 101 t t t t t t S3 KML1 KML2 KMY KM∆