1 BAC PRO ELEEC THEME N 1 MOTEUR

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

Sommaire : Schéma de puissance. Schéma de commande. Vocabulaire technologique. Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 2

Schéma de puissance : L 1 L 2 L 3 Sectionneur N Fusibles : 3 x 25 A Type : am Q 1 Vers Folio Télécommande Contacteur KM 1 Relais thermique F 1 Ir = 21 A U 1 V 1 W 1 In= 21 A Retour au sommaire M 1 3 ~ P= 11 Kw Diapositive précédente Moteur asynchrone triphasé Cliquez pour de l ’aide 3

Venant Folio Puissance Schéma de commande : F 2 T 1 230 V – 24 V S = 63 VA F 3 Q 1 F 1 S 3 X 1 S 2 X 2 S 1 KM 1 X 3 KM 1 Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 4

Le sectionneur : Fonction d ’un sectionneur : Le sectionneur permet d ’isoler le circuit du reste de l ’installation pour garantir la sécurité des personnes qui interviennent sur ce circuit. C ’est la fonction SECTIONNEMENT. Un sectionneur est un appareil à commande manuel. Il est de type bistable: il reste ouvert ou fermé une fois manœuvré. Un sectionneur n ’est pas capable d ’interrompre un courant car il n ’a pas de pouvoir de coupure. Il est INTERDIT D ’OUVRIR UN SECTIONNEUR EN CHARGE ( c ’est-à-dire quand les pôles sont traversés par un courant. Souvent, le sectionneur est équipé de fusibles, afin de protéger l ’équipement en cas de court-circuit. Critères de choix d ’un sectionneur : - nombre de pôles. - calibre en Ampères. Images de sectionneurs Retour au sommaire Rôles des contacts de précoupure Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 5

Images de sectionneurs : Sectionneur tripolaire calibre 25 A Retour au sommaire Sectionneur tétrapolaire équipé d ’une poignée Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 6

7 Le contacteur : Rôle d ’un contacteur : Le contacteur permet de mettre sous ou hors tension le moteur. C ’est la fonction COMMANDE. Constitution et fonctionnement d ’un contacteur Critères de choix d ’un contacteur : - nombre de pôles. - calibre en Ampères. - tension d ’alimentation de la bobine de commande. - la présence ou non et le type de contact auxiliaire. Images de contacteurs Retour au sommaire Retour schéma de puissance Retour schéma de commande Aide

Constitution et fonctionnement d ’un contacteur : Fermeture : Mise sous tension de la bobine. Création d ’un champ magnétique. Constitution : cliquez ici La partie mobile du circuit magnétique est attirée par la partie fixe: les contacts se ferment. Ouverture : Mise hors tension de la bobine. La partie mobile du circuit magnétique est repoussée par le ressort: les contacts s ’ouvrent. Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 8

Constitution d’un Contacteur (Spire de frager) Retour au sommaire Diapositive précédente Aide 9

Principe de la Spire de Frager 10 Le flux f 1(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t). Le flux f 2(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t) et par le courant induit crée dans la spire de frager. Diapositive suivante

Rôle de la Spire de Frager Si la bobine est alimentée en alternatif sans la spire de Frager le contacteur ne reste pas stable car la de Frager force d ’attraction devient nulle, périodiquement. Avec spire de Frager FORCE sans spire de Frager temps 0 F = 0 Le rôle de la spire est donc d’éviter que la force d ’attraction s’annule (décalage de la courbe). d ’attraction s’annule Diapositive précédente 11

Images de contacteurs : 12 Contacteur tripolaire, calibre 800 A, équipé d ’un bloc de contacts auxiliaires. Contacteur tripolaire, calibre 9 A, 1 contact auxiliaire NO. Bloc contact Chambre d ’extinction de l ’arc électrique Retour au sommaire Diapositive précédente Dispositif de coupure de l’arc Cliquez pour de l ’aide

Dispositif de coupure de l’Arc 13 il est important de savoir que la séparation de deux contacts sous tension (c'est le cas des pôles principaux d'un contacteur) engendre un arc électrique qui doit être rapidement éteint puisque le courant électrique continue à circuler tant que l'arc électrique n'est pas éteint d'où le risque de ne pouvoir arrêter l'installation (dégagement de chaleur important qui provoque l'usure voire la destruction de l'appareil de coupure). Risque d'amorçage entre phase-terre ou phase-phase et risque d'électrocution des personnels, La capacité à "souffler" cet arc électrique (à le supprimer) sera donc donné par le pouvoir de coupure. Un pouvoir de coupure de 10 KA (kilo ampère : 10000 A) permettra de couper un circuit où circule 10000 A max et de supprimer l'arc électrique qui résulte de l'ouverture de ce dernier. LA FONCTION COMMANDE EST ASSUREE. Les constructeurs utilisent plusieurs procédés de suppression de l'arc. Parmi les plus répandus nous trouverons: Allongement de l'arc électrique, Utilisation de matériaux anti-arc (cuivre, bronze, zinc), Soufflage magnétique, Diapositive précédente

Les Blocs Contacts Bloc de contacts auxiliaires instantanés Bloc de contacts auxiliaires temporisés Retour 14

15 Le relais thermique : Fonction d ’un Fonctionnement du relais thermique Critères de choix d ’un relais thermique : Courbe de déclenchement d ’un relais thermique Exemple de choix d ’un relais thermique Images de relais thermique Retour au sommaire Retour schéma de puissance Retour schéma de commande Aide

Images de relais thermiques : Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 1, 6 à 2, 5 A Relais thermique tripolaire, zone de réglage : 60 à 100 A. BP arrêt : provoque l ’ouverture du contact (NC) 95. 96 BP réarmement: provoque la fermeture du contact 95. 96, l ’ouverture du contact 97. 98. A utiliser après déclenchement du relais. Retour au sommaire 16 Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide

Fonctionnement du relais thermique: 17 L 3 L 2 L 1 Chaque enroulement chauffant est traversé par le courant absorbé par le moteur. 95 1 96 5 3 97 98 -KM 1 2 Bilames de 2 métaux différents 4 M 6 Enroulement chauffant Les bilames (un bilame est formé de deux lames minces ayant un coefficient de dilatation différent. L'un nul ne se tordra pas sous l'effet de la chaleur, l'autre non nul lui permettra de se tordre. Pour avoir l'image de la chaleur, nous utilisons le courant puisque M. JOULE nous dit que Pj = R x I²) se déforment sous l ’action de la chaleur dégagée par les enroulements. En cas de surcharge, la déformation est suffisamment importante pour actionner les contacts 95. 96 et 97. 98. Le contact 95. 96, en s ’ouvrant; coupe l ’alimentation de la bobine du contacteur KM 1, celui-ci s ’ouvre: Le moteur est protégé! Retour au sommaire Diapositive précédente Animation

Courbe de déclenchement d ’un relais thermique : Exemple de lecture : (en rouge ) Un relais thermique est réglé sur 2 A: Ir = 2 A. Il est traversé par 6 A ( 3 x Ir ) depuis longtemps. Il déclenchera au bout de 10 secondes. Courbe 1: fonctionnement à froid sur 3 phases. Courbe 2: fonctionnement à froid et sur 2 phases. Courbe 3: fonctionnement à chaud sur 3 phases. Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 18

Exemple de choix d ’un relais thermique : Le courant nominal d ’un moteur asynchrone triphasé est 26 A. On choisit un relais thermique qui peut être réglé à Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 19

20 Moteur asynchrone triphasé en coupe: Circuit magnétique du rotor Boite à bornes 3 enroulements Ventilateur Cage d ’écureuil en aluminium Circuit Arbre magnétique ( encore appelé du stator axe ) Roulement à billes Retour au sommaire Semelle de fixation Diapositive précédente Carter Cliquez pour de l ’aide

Boutons poussoirs et voyants : 22 Symboles des boutons et voyants Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide

23 Symboles différents boutons et voyants : Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide

Contacts de précoupure d ’un sectionneur : 24 Un sectionneur n ’a pas de pouvoir de coupure: il n ’est pas capable d ’interrompre un courant sans être endommagé. Rôle des contacts de précoupure : Lors de l ’ouverture du sectionneur, les contacts de précoupure ( 13. 14 et 23. 24 ) s ’ouvrent avant les contacts insérés dans le circuit de puissance. La bobine du contacteur n ’est plus alimentée: le contacteur s ’ouvre. L ’arc électrique, lors de l ’ouverture du circuit de puissance, se forme dans le contacteur qui est capable d ’interrompre un courant. Le sectionneur n ’est donc pas endommagé ! Retour au sommaire Retour sectionneur Retour schéma de commande Aide

25 Aide pour l ’utilisation du diaporama : • Pour évoluer dans le diaporama il faut cliquer sur un des boutons suivants: Retour au sommaire Diapositive précédente

Vocabulaire technologique : • 26 Pouvoir de coupure : – c ’est le courant maximum qu ’un appareil est capable d ’interrompre sans être détérioré. Le pouvoir de coupure s ’exprime en k. A (1 k. A = 1000 A ). • NO: – Normalement Ouvert. Un contact NO est encore appelé “ contact à fermeture ” ou encore contact “ F ”. • NC: – Normaly Closed signifie Normalement Fermé. Un contact NC ( ou NF en français ) est encore appelé “ contact à ouverture ” ou encore contact “ O ”. • BP : – Bouton Poussoir. • Bistable: – On dit qu ’un appareil est bistable quand il est capable de se maintenir dans 2 positions sans interventions. Suite du vocabulaire technologique Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide

Vocabulaire technologique : • Surcharge: – Une surcharge est une augmentation anormale du courant qui circule dans un circuit provoquée par une augmentation de la puissance absorbée. – Une surcharge provoque des échauffements dans les conducteurs, les moteurs… – Exemple de surcharges: blocage d ’un moteur asynchrone, trop de récepteurs raccordés sur une prise, grippage mécanique… – Conséquences d ’une surcharge : vieillissement prématuré des isolants ( donc risque de court-circuit à plus ou moins long terme ) ou encore INCENDIE ! – Le RELAIS THERMIQUE permet de détecter et de signaler la présence d ’une surcharge! • Court-circuit: – On appelle court-circuit le contact de 2 conducteurs actifs ( Phases ou neutre ). – Un court-circuit provoque une augmentation très importante du courant ( car R = 0 ). – Il faut donc détecter ce courant et ouvrir le circuit en défaut très rapidement : c ’est le rôle des cartouches fusibles ou des disjoncteurs. Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 27

Dispositif contre la marche monophasée • Sur certain sectionneur, nous pouvons choisir en option ce dispositif qui lors d’une fusion d’un des fusibles coupe le circuit de commande (si le contact associé à se dispositif est raccordé dans le schéma de commande) • Ce dispositif implique obligatoirement des fusibles à percuteur PERCUTEUR Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 28

FONCTION MEMOIRE Ce contact de KM 1 à pour but de mémoriser l’appui sur le bouton poussoir marche: C’est l’auto maintien du contacteur. Retour au sommaire Diapositive précédente Cliquez pour de l ’aide 29