ECOLSAB TP N° 2 - STI LP...

ECOLSAB TP N° 2

PETRIN DE BOULANGER

OPERATIONS DE MAINTENANCE

MESURES INDUSTRIELLES TP 2

LP Risle-Seine

de Pont-Audemer

Terminale BEP Métiers de

L’ Electrotechnique

Auteur :

Drouaire Eric

EP2 3ème

Partie Tmel

Nom :………………. Prénom :………………. Année 20……..

MESURES INDUSTRIELLES

Lycée Risle-Seine Pont-Audemer

M.Drouaire Terminaleelectro

ECOLSAB N°2

Nom :………………………………………………

Page N ° 1

OPERATION DE MAINTENANCE - DÉPANNAGE

I) SITUATION : La boulangerie « Au bon pain » de Rouen (76) utilise un pétrisseur chauffant pour réaliser la pâte à pain. M. BAKERY avait fait l’achat de ce matériel en 2003 pour l’ouverture de sa nouvelle boulangerie. Ce matériel lui donnait entière satisfaction jusqu’à ce jour où une panne est survenue alors que le pétrisseur n’est plus sous garantie. M. BAKERY fait donc appel à une entreprise de dépannage et de maintenance industrielle en électrotechnique. Vous êtes envoyés sur les lieux. (On utilisera le système ECOLSAB comme système homothétique du pétrisseur).

II) OBJECTIF :

• Dépanner le pétrisseur. Dans le but d’une maintenance :

• Déterminez les puissances et les intensités misent en jeux afin de les comparer aux valeurs effectives trouvées par des mesures.

III) RECHERCHE DU DYSFONCTIONNEMENT

Arrivé sur les lieux, le pétrisseur est hors tension. M. BAKERY tente de vous expliquer le problème (M. BAKERY est anglais). (En présence du professeur) :

3-1) Vous décidez donc de Mettre l'équipement sous tension et de testez son fonctionnement.

- Une fois le test effectué : • Décrivez en une phrase le dysfonctionnement :

• Décrivez les causes possibles du dysfonctionnement :

3-2) Au fluo, sur les schémas, surligner l’appareillage et / ou les câbles où peuvent être le défaut.

3-3) Placer sur les schémas les appareils de mesures nécessaires à la recherche de la cause du dysfonctionnement (La recherche se fera sous tension).

- Les EPI étant à votre disposition, équipez-vous pour effectuer votre recherche de panne.




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Nom :………………………………………………

Page N ° 2


(En présence du professeur) :

3-4) Rechercher la cause du dysfonctionnement. • Décrivez en une phrase la cause du dysfonctionnement :

3-5) Mettre le système hors tension, effectuez la VAT, remplacer l’élément défectueux.


3-6) Remettre le système sous tension et vérifier son bon fonctionnement.

IV) MAINTENANCE M. BAKERY profite de votre présence pour vous demander de contrôler le bon fonctionnement électrique du système. Vous proposez donc de vérifier les différents actionneurs du système. En comparent les valeurs attendues (que vous calculerez) et les mesures électriques (que vous effectuerez), vous pourrez déterminer si les actionneurs : - sont correctement alimentés. - ne sont pas en surcharges. - n’ont pas de défaut électrique.

4-1) Moteur « Monté / Descente ».

Caractéristiques du moteur asynchrone triphasé : Monté / Descente Puissance nominale utile : Pu =

Fréquence de rotation : n =

Tension (triangle) : U =

Courant (triangle) : In =

Tension (étoile) : U =

Courant (étoile) : In =

• Justifier le couplage effectué.

• Déduire de la plaque signalétique des valeurs approchées que nous devrions

trouver en mesurant :




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Nom :………………………………………………

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Variables Valeurs attendues

U

I

cos φ

Pa

• Placer sur le schéma les appareils nécessaires aux mesures.

- Les EPI étant à votre disposition, équipez-vous pour effectuer vos mesures.

• Effectuer les mesures :

Valeurs mesurées

Valeurs moyennes

Valeurs mesurées

Valeurs moyennes

Calcul du Cos φ

Ptri 1 I 1 Monté Ptri 2 I 2 Cos φ M

Ptri 3 I 3 Ptri 1 I 1

Descente Ptri 2 I 2 Cos φ D Ptri 3 I 3

• Indiquez dans le rapport ci-dessous les anomalies remarquées lors de ces contrôles.

4-2) Chauffage.

• Afin de mesurer l’efficacité de la puissance de chauffe : Relever sur le régulateur électronique (TH1) la température à froid de la plaque chauffante. Régler la consigne de TH1 à 80 °C et mettez le chauffage en marche pendant une minute. Relever la différence de température : ∆ t1° = t° - t° à froid =

• Mettre le système hors tension, effectuez la VAT,

RAPPORT D’INTERVENTION :




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Nom :………………………………………………

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Le système est hors tension.

• Valeurs des résistances : Les résistances de chauffe étant inaccessibles, de l’armoire vous allez mesurer la valeur des résistances entre phase du système de chauffe. - Placer sur le schéma (en annexe) les appareils nécessaires aux mesures. - Effectuez vos mesures de résistances. - Déduisez-en la valeur de chacune des trois résistances. L1 L2 L3

(Note : R1 = R2)

Valeurs mesurées

R 12

R 13

R 23

• Calculer l’intensité qui passe dans la phase qui alimente la résistance seule.

I3 =

- Cette résistance est sous quelle tension ? - Placez le vecteur de l’intensité dans la construction de Fresnel. (1cm 1 A)

• Calculer l’intensité qui passe dans la phase qui alimente les deux résistances. I2 =

- Ces résistances sont sous quelle tension ? - Placez le vecteur de l’intensité dans la construction de Fresnel. (1cm 1 A) Sachant que I1 + I2 + I3 = 0

• En vous servant de la construction de Fresnel (voir page 5), en déduire l’intensité de la dernière ligne d’alimentation.

I1 =

• Calculez la puissance nominale absorbée par le système de chauffe.

PaN =

R3

R1

R2

Valeurs R 1 R 2 R 3




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Nom :………………………………………………

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• Construction de Fresnel :

• Effectuez les mesures d’intensité, après avoir complété le tableau avec ces valeurs attendues :

Valeurs attendues Valeurs mesurées

I 1

I 2

I 3

V3

V1

U12U31

U23




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Nom :………………………………………………

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En cas d’anomalies :

• Calculez la puissance effective absorbée par le système de chauffe. Pa =

• Comparer avec PaN

Mettre le système hors tension, effectuez la VAT.

• Placer sur les schémas les appareils de mesures nécessaires à la recherche de la cause du dysfonctionnement (La recherche se fera hors tension).

• Décrivez en une phrase la cause du dysfonctionnement :

• Remplacer l’élément défectueux.

(En présence du professeur) : • Remettre le système sous tension et vérifier son bon fonctionnement.

• Nouvelle mesure de l’efficacité de la puissance de chauffe :

Relever sur le régulateur électronique (TH1) la température à froid de la plaque chauffante. Régler la consigne de TH1 à 80 °C et mettez le chauffage en marche pendant une minute. Relever la différence de température : ∆ t1° = t° - t° à froid =

• Conclure : (Quel sont les indications que vous donnerez à M. BAKERY ?)

• Mettre le système hors tension, effectuez la VAT, • Remettre le système dans l’état où vous l’avez trouvé (pannes incluses).





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Nom :………………………………………………

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FICHE D’EVALUATION – ECOLSAB – Sujet N° 2 – MAINTENANCE

TACHES A REALISER ET COMPETENCES ASSOCIEES Indicateurs d’évaluation

Com

péte

nces

Evaluation

La plaque signalétique du moteur et le schéma de câblage sont correctement décodés C1.1 /2 Relever les

caractéristiques du réseau et du

moteur Les caractéristiques sont correctement exploitées C1.2 /1

La partie du système en service est identifiée C1.1 /1

Les informations du dossier technique sont correctement exploitées C1.2 /1

Déterminer en fonction des différentes

mesures à réaliser le placement des

appareils.

Le choix des emplacements des appareils de mesures est correct C3.3 /3

Les procédures et consignes de sécurité sont correctement respectées C1.3 /1

Les procédures de contrôles sont respectées. Les essais et mesures sont correctement réalisés C2.13 /5

Effectuer les mesures de

résistance sur la partie chauffe

La conformité des résultats de mesures par rapport aux spécifications du dossier technique est

correcte C2.10 /3

Les EPI sont vérifiés correctement avant utilisation C1.3 /1

Les EPI sont portés pour toute mesure en présence de la tension C1.3 /1

Effectuer les mesures en toute

sécurité Les mesures en présence de la tension sont effectuées après autorisation C1.3 /1

Les procédures de contrôles sont respectées. Les essais et mesures sont correctement réalisés C2.13 /5 Effectuer les

mesures sous tension en toute

sécurité La conformité des résultats de mesures par

rapport aux spécifications du dossier technique est correcte

C2.10 /4

Le compte rendu atteste du bon fonctionnement et de la conformité (les résultats sont justifiés) C4.4 /3

Le compte rendu fait état de la qualité des travaux et de la conformité du fonctionnement

(diagramme de fresnel) C4.5 /3

Les renseignements sur les opérations et les réglages effectués sont corrects.) C4.6 /3

T1.1 T1.2 T1.5 T3.3 T3.4 T4.1 T4.2

Effectuer un compte rendu

De maintenance

Le compte rendu sur les difficultés rencontrées est complet, précis et exploitable C4.7 /2

Compétences notées C1.

1

C1.

2

C1.

3 C

3.3

C2.

13

C2.

10

C4.

4

C4.

5

C4.

6

C4.

7

Résultats par colonne

/3 /2 /4 /3 /10 /7 /3 /3 /3 /2

Total : /40 /20

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Nom :

21/03/2007Date: Heure: 18:48

ECOLSABLYCEE

RISLE-SEINEPONT-AUDEMER

ecolsabdoc: 1

Schéma de puissance

Section :

Fichier :ecolsab1

versxc4

MALAXEUR ELEVATEUR VENTILATEUR PLAQUE CHAUFFANTE

BORNIERCONNECTEUR

XP2

BORNIERCONNECTEUR

XP1

TRESSECABLE

VARIATEUR

N1

U1

V1

W1

N11

U11

1

2

20

21

24

25

L1 L2

U V W

W2

4N2

4U21

4U2

4U22

4V22

4W22

N2 W2U2

V2

U2U2

V2V2

W2W2

2U21

2U22

2V22

2V23

2W22

2W23

7U21

7U22 7U23

7V21

7V22 7V23

7W21

7W22 7W23

3U21

3U22

3V21

3V22

3W21

3W22

N1

U1

N1

W1

POP1

POP2

POP3 POP4

POP5

POP6 POP13

POP14

POP15

1 1

F11

T1230V-24V

0v 230v

0v 24v

F5

KM1

2

3

4

5

6

7

8

F4.1

1 3 5

2 4 6

M1

U1 V1 W1

1 2 3

1 2 3

F2

1 3 5

2 4 6

F7

1 3 5

2 4 6

KM2.1

1

2

3

4

5

6

KM2.2

1

2

3

4

5

6

5 6 7

1

2

3

4

5

6

F3

KM3

1

2

3

4

5

6

8 9 10

KM7

1

2

3

4

5

6

KM7.1

1

2

3

4

5

6

1 2 34

M1

U1 V1 W1

M1

U1 V1 W1

4 5 6

8 9 10 1 2 3 4 5 6

KM7.2

1

2

3

4

5

6

5 6 74

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15

L1 L2

U V W

GR1

13 1614

Droits d'utilisation :Foliot ChristopheLycee Risle-Seine

PONT-AUDEMER

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

LYCEERISLE-SEINE

PONT-AUDEMER

Auteur :

Date :Heure :

21/03/200718:49

ecolsab2

Section :

doc:

Fichier :ecolsab2

MALAXEUR ELEVATEUR VENTILATEUR

FILS OPTIONPOUR VENTILATEUR

ETOILE-TRIANGLE

POP13

POP14

POP15

POP1

POP2

POP3

POP4

POP5

POP6

POP7

POP8

POP9

XP1-2

vers

XP1-3

vers

XP1-4

vers

XP1-5

vers

XP1-6

vers

XP1-7

vers

XP1-8

vers

XP1-9

vers

XP2-1

vers

XP1-1

vers

M1

U1 V1 W1

M2

U1 V1 W1

M3

U1 V1 W1

x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1

XP1-

10

vers

XP2-2

vers

XP2-3

vers

XP2-4

vers

XP2-5

vers

XP2-7

vers

XP2-8

vers

XP2-9

vers

XP2-

10

vers

XP2-6

vers

GR1

x1 x1 x1 x1 x1 x1

Droits d'utilisation :Foliot ChristopheLycee Risle-Seine

PONT-AUDEMER

ELECTROTECHNIQUE – MESURES INDUSTRIELLES.



ECOLSAB N°2

Nom : DROUAIRE CORRECTION

Page N ° 1

MAINTENANCE - DÉPANNAGE

I) SITUATION : La boulangerie « Au bon pain » de Rouen (76) utilise un pétrisseur chauffant pour réaliser la pâte à pain. M. BAKERY avait fait l’achat de ce matériel en 2003 pour l’ouverture de sa nouvelle boulangerie. Ce matériel lui donnait entière satisfaction jusqu’à ce jour où une panne est survenue alors que le pétrisseur n’est plus sous garantie. M. BAKERY fait donc appel à une entreprise de dépannage et de maintenance industrielle en électrotechnique. Vous êtes envoyés sur les lieux. (On utilisera le système ECOLSAB comme système homothétique du pétrisseur).

II) OBJECTIF :

• Dépanner le pétrisseur. Dans le but d’une maintenance :

• Déterminez les puissances et les intensités misent en jeux afin de les comparer aux valeurs effectives trouvées par des mesures.

III) RECHERCHE DU DYSFONCTIONNEMENT

Arrivé sur les lieux, le pétrisseur est hors tension. M. BAKERY tente de vous expliquer le problème (M. BAKERY est anglais). (En présence du professeur) :

3-1) Vous décidez donc de Mettre l'équipement sous tension et de testez son fonctionnement.

- Une fois le test effectué : • Décrivez en une phrase le dysfonctionnement :

1) Disjoncteur F2 ouvert 2) Le moteur ‘monté / descente’ ne fonctionne tj pas… • Décrivez les causes possibles du dysfonctionnement :

Manque une phase d’alimentation : • Problème filaire • Contact défectueux

3-2) Au fluo, sur les schémas, surligner l’appareillage et / ou les câbles où peuvent être le défaut.

3-3) Placer sur les schémas les appareils de mesures nécessaires à la recherche de la cause du dysfonctionnement (La recherche se fera sous tension).

- Les EPI étant à votre disposition, équipez-vous pour effectuer votre recherche de panne.




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Page N ° 2



3-4) Rechercher la cause du dysfonctionnement. • Décrivez en une phrase la cause du dysfonctionnement :

1 fil mal branché.

3-5) Mettre le système hors tension, effectuez la VAT, remplacer l’élément défectueux.


3-6) Remettre le système sous tension et vérifier son bon fonctionnement.

IV) MAINTENANCE M. BAKERY profite de votre présence pour vous demander de contrôler le bon fonctionnement électrique du système. Vous proposez donc de vérifier les différents actionneurs du système. En comparent les valeurs attendues (que vous calculerez) et les mesures électriques (que vous effectuerez), vous pourrez déterminer si les actionneurs : - sont correctement alimentés. - ne sont pas en surcharges. - n’ont pas de défaut électrique.

4-1) Moteur « Monté / Descente ».

Caractéristiques du moteur asynchrone triphasé : Monté / Descente Puissance nominale utile : Pu = 180 W

Fréquence de rotation : n = 1370 tr/mn

Tension (triangle) : U = 230 V

Courant (triangle) : In = 1,34 A

Tension (étoile) : U = 400 V

Courant (étoile) : In = 0.75 A

• Justifier le couplage effectué.

Couplage Etoile : Réseau 400 V et bobinage 230 V

• Déduire de la plaque signalétique des valeurs approchées que nous devrions

trouver en mesurant :




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Page N ° 3


Variables Valeurs attendues

U 400 V

I 0,75 A

cos φ 0,67

Pa U I 3 cos φ = 348 W

• Placer sur le schéma les appareils nécessaires aux mesures.

- Les EPI étant à votre disposition, équipez-vous pour effectuer vos mesures.

• Effectuer les mesures :

Valeurs mesurées

Valeurs moyennes

Valeurs mesurées

Valeurs moyennes

Calcul du Cos φ

Ptri 1 93 W I 1 0,52 A Monté Ptri 2 93 W 89 W I 2 0,58 A 0,55 A Cos φ M 0,4

Ptri 3 82 W I 3 0,56 A Ptri 1 93 W I 1 0,51 A

Descente Ptri 2 93 W 89 W I 2 0,58 A 0,55 A Cos φ D 0,4 Ptri 3 82 W I 3 0,56 A


4-2) Chauffage.

• Afin de mesurer l’efficacité de la puissance de chauffe : Relever sur le régulateur électronique (TH1) la température à froid de la plaque chauffante. Régler la consigne de TH1 à 80 °C et mettez le chauffage en marche pendant une minute. Relever la différence de température : ∆ t1° = t° - t° à froid = 27° – 21° = 6°C

• Mettre le système hors tension, effectuez la VAT,


R.A.S. Moteur surdimensionné.




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Le système est hors tension.

• Valeurs des résistances : Les résistances de chauffe étant inaccessibles, de l’armoire vous allez mesurer la valeur des résistances entre phase du système de chauffe. - Placer sur le schéma (en annexe) les appareils nécessaires aux mesures. - Effectuez vos mesures de résistances. - Déduisez-en la valeur de chacune des trois résistances. L1 L2 L3

(Note : R1 = R2)

Valeurs mesurées

R 12 145 Ω

R 13 145 Ω

R 23 290 Ω

• Calculer l’intensité qui passe dans la phase qui alimente la résistance seule.

I3 = U/R3 = 400 / 145 = 2,75A

- Cette résistance est sous quelle tension ? - Placez le vecteur de l’intensité dans la construction de Fresnel. (1cm 1 A)

• Calculer l’intensité qui passe dans la phase qui alimente les deux résistances. I2 = U/R12 = 400 / 145 = 2,75A

- Ces résistances sont sous quelle tension ? - Placez le vecteur de l’intensité dans la construction de Fresnel. Sachant que I1 + I2 + I3 = 0

• En vous servant de la construction de Fresnel (voir page 5), en déduire l’intensité de la dernière ligne d’alimentation.

I1 = 4,6 cm 4,6 A

• Calculez la puissance nominale absorbée par le système de chauffe.

PaN = R3 I3

2 + R12 I22 = 145 2,752 + 145 2,752 = 2 193 W

U31

U21

R3

R1

R2 Valeurs

R 1 290 Ω R 2 290 Ω R 3 145 Ω




ECOLSAB N°2


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• Construction de Fresnel :

• Effectuez les mesures d’intensité, après avoir complété le tableau avec ces valeurs attendues :

Valeurs attendues Valeurs mesurées Apres réparation

I 1 4,6 A 0 A 4,6 A

I 2 2,75 A 1,45 A 2,75 A

I 3 2,75 A 1,45 A 2,75 A

V3

V1

U12U31

U23

I3

I3 I2

I1




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Page N ° 6



En cas d’anomalies :

• Calculez la puissance effective absorbée par le système de chauffe. Pa = R123 I1

2 = 290 1,452 = 609 W

• Comparer avec PaN Pa = PaN / 4

Mettre le système hors tension, effectuez la VAT.

• Placer sur les schémas les appareils de mesures nécessaires à la recherche de la cause du dysfonctionnement (La recherche se fera hors tension).

• Décrivez en une phrase la cause du dysfonctionnement : Un fusible de L1 HS : sa valeur doit être supérieur a ceux de L2 et L3

• Remplacer l’élément défectueux.

(En présence du professeur) : • Remettre le système sous tension et vérifier son bon fonctionnement.

• Nouvelle mesure de l’efficacité de la puissance de chauffe :

Relever sur le régulateur électronique (TH1) la température à froid de la plaque chauffante. Régler la consigne de TH1 à 80 °C et mettez le chauffage en marche pendant une minute. Relever la différence de température : ∆ t1° = t° - t° à froid = 49° – 23° = 26°C

• Conclure : (Quel sont les indications que vous donnerez à M. BAKERY ?) La puissance de chauffe étant redevenue nominal, la monté en température est bien plus rapide.

• Mettre le système hors tension, effectuez la VAT, • Remettre le système dans l’état où vous l’avez trouvé (pannes incluses).


Pas de courant dans la phase 1 : Vérification des fusibles.

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