Étude d’une perceuse sur colonne 2ELEEC S2...

Nom : _________

Date : _________

Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé

2ELEEC Com Tech

n°11-1

BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin

A la fin du cours, vous devrez être capable de :

Reconnaître un moteur asynchrone triphasé à partir de sa constitution

Déchiffrer sa plaque signalétique

Effectuer le couplage dans la boite à bornes

Choisir le couplage d'un moteur en fonction de la tension du réseau

Réaliser le branchement du moteur pour obtenir le bon sens de rotation

1 CAHIER DES CHARGES

Une perceuse à colonne (perceuse d'atelier) permet de réaliser des trous cylindriques dans

différentes pièces. Pour cela, un foret placé dans un mandrin est entraîné en rotation par un

moteur asynchrone triphasé. La vitesse de rotation du foret est réglable par l'intermédiaire

d'un réducteur poulie - courroie. La commande de la perceuse se fait par un pupitre placé en

face avant.

Caractéristiques électriques :

Alimentation : 3 x 400 V – 50 Hz

Circuit de commande en TBT 24 V – 50 Hz

Moteur 230 / 400 V – 1,5 kW – 2780 tr.min-1

– démarrage direct – un sens de rotation

1. Repérer sur la vue de la perceuse ci-dessus les différentes parties décrites dans le cahier

des charges.

2. Comme dans 80% des cas, l'élément de la perceuse retenu pour convertir l’énergie

électrique en énergie mécanique est un actionneur désigner sous le nom de :

3. Avantages de cet appareil :

Nom : _________

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n°11-2


2 ÉTUDE DU MOTEUR D’ENTRAINEMENT DU FORET

2.1 Présentation du moteur asynchrone triphasé

Le terme asynchrone signifie que la rotation de l’arbre d’entraînement du moteur ne tourne

pas à la même fréquence que le champ magnétique produit par les enroulements (ou

bobines) du stator. On dit qu’il se produit un certain glissement.

2.2 Caractéristiques de fréquence des moteurs

asynchrones triphasés.

fréquence de

synchronisme

_ _ _ _ _ _ _ _ _

_

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _

fréquence de

synchronisme

Nom : _________

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n°11-3


2.3 Fonctionnement du moteur asynchrone triphasé

Les caractéristiques de l’intensité et du couple en fonction de la fréquence de rotation nous

montrent que :

sans charge, le couple à fournir par le moteur se limite à ses pertes et la fréquence de

rotation est pratiquement la fréquence du champ tournant appelée fréquence de

synchronisme.

en charge, le couple résistant ralenti légèrement le moteur. Dans le même temps

le couple fournit par le moteur appelle une plus grande intensité.

2.4 Constitution :

Rôle du stator :

Le stator est la partie fixe de la machine, il supporte un ensemble de bobines qui alimentées

en triphasé créent un champ tournant.

Moteur à 1

paire de pôles

par phase

Moteur à 2

paires de pôles

par phase

………………

………………

………………

………………

………………

…………….

…………………………

…………………………

…………………………

…………….

……………………

……………………

……………………

……………………

……….

………………………………

………………………………

…………………………….

Nom : _________

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n°11-4


Alimentées successivement par le réseau triphasé, ces bobines créent un champ tournant dont

la fréquence de rotation ns (fréquence de synchronisme en tr.s-1

) dépend de :

f : fréquence du réseau d'alimentation en Hz

p : nombre de paires de pôles

Exemple :

Un moteur est constitué de 2 paires de pôles par phase.

Alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, la fréquence de synchronisme est

Application :

Fréquence du réseau

d'alimentation

Nombre de paires de

pôles

Fréquence de

synchronisme en

tr.min-1

Ordre de grandeur

de la fréquence

réelle de rotation de

l'arbre en charge en

tr.min-1

50 Hz 1 2790

50 Hz 2 1395

50 Hz 3 930

50 Hz 4 698

Remarque :

Les valeurs précédentes nous montrent que, pour une utilisation du moteur dans des

conditions nominales, la fréquence de rotation de l'arbre est toujours légèrement

inférieure à la fréquence de synchronisme. La différence entre ces deux fréquences

correspond au glissement.

Application numérique :

Dans le tableau précédent, le glissement au point nominal du moteur possédant une paire de

pôle est :

50

ns = ------ = 25 tr.s-1

= 25 x 60 = 1500 tr.min-1

2

……………………………

……………………………

……………………………

…….

……………

……………

……………

……………

……………

……………

……………

.

……………………………………

…………………

…………………

…………………

.

Nom : _________

Date : _________


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n°11-5


2.5 Couplage des enroulements et puissance absorbée par

le moteur

Le couplage des enroulements consiste à brancher le moteur asynchrone triphasé de manière à

ce que la tension d'alimentation soit adaptée à celle que doivent recevoir les enroulements. Le

couplage se fait dans la boite à bornes qui permet d'effectuer le raccordement et le couplage

du moteur de façon standard.

Sur le moteur, les bornes sont toujours disposées de la manière suivante :

Tout récepteur triphasé peut être considéré comme trois récepteurs monophasés identiques.

Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher

soit entre chacune des phases et le neutre (celui-ci n'est en réalité pas raccordé car

les courants provenant des trois bobines s'annulent), on obtient alors le couplage "étoile"

(symbole : )

Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phase et neutre désignée "V" et

absorbe une intensité qui est celle de la ligne désignée "I".

La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc :

Comme

Finalement

Plaque à bornes du moteur

U1 V1 W1

W2 U2 V2

U1 V1 W1

W2 U2 V2

Position des barrettes de

couplage et raccordement de

la plaque à bornes du moteur

L1 L2 L3

N

Réseau

triphasé

L1

L2

L3

I

V

Nom : _________

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Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher aussi entre deux phases de

manière répartie, on obtient alors le couplage "triangle" (symbole : )

Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phases désignée "U" et absorbe

une intensité désignée "J" qui compose l'intensité en ligne "I".

La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc :

Comme

Finalement

Conclusion : en triphasé pour un récepteur équilibré tel qu'un moteur asynchrone, l'expression

de la puissance quelque soit le couplage est toujours :

2.6 Choix du couplage

Le couplage du moteur est lié à la tension de fonctionnement de ses enroulements et à la

tension du réseau. Pour un moteur donné, la tension du réseau d'alimentation triphasée peut

être de deux valeurs dans un rapport de 3 suivant le couplage.

Exemple :

La plaque signalétique du moteur de la perceuse d'atelier étudié précédemment est la

suivante :

MOT 3~ LS 80 LT ; 1,5 kW

2780 min-1

; IP55 ; 40°C

230/400 V ; 50 Hz

5,6/3,2 A ; Cos = 0,86

P de pôles : 1

U1 V1 W1

W2 U2 V2

Position des barrettes de

couplage et raccordement de

la plaque à bornes du moteur

L1 L2 L3

Réseau

triphasé

L1

L2

L3

I

U

J

Nom : _________

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n°11-7


Ce moteur peut donc être alimenté

soit à partir d'un réseau triphasé 230 V (entre phases) si on le couple en

triangle

soit à partir d'un réseau triphasé 400 V (entre phases) si on le couple en

étoile

Pour connaître le couplage à réaliser on peut retenir la règle suivante :

Couplage des principaux moteurs sur les différents réseaux :

Moteur

Réseau 130/230 V 230/400 V 400/690 V

3 x 130 V

3 x 230 V

3 x 400 V

3 x 690 V

Nom : _________

Date : _________


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n°11-8


2.7 Déchiffrage de la plaque signalétique du moteur

MOT 3~ LS 80 LT ; 1,5 kW

2780 min-1

; IP55 ; 40°C

230/400 V ; 50 Hz

5,6/3,2 A ; Cos = 0,86

P de pôles : 1

Nom : _________

Date : _________


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2.8 Inversion du sens de rotation

Pour inverser le sens de rotation d'un moteur asynchrone triphasé, il faut inverser le sens du

champ tournant créé par les bobines du stator.

Au niveau du raccordement, quel que soit le couplage, il suffit de croiser deux fils

d'alimentation.

Sur les schémas suivants indiquer le sens de rotation correspondant :

U1 V1 W1

W2 U2 V2

L1 L2 L3

U1 V1 W1

W2 U2 V2

L1 L2 L3

M

3~

U1 V1

W1

L1 L2 L3

M

3~

U1 V1

W1

L3 L2 L1

M

3~

U1 V1

W1

L1 L3 L2

M

3~

U1 V1

W1

L3 L1 L2

M

3~

U1 V1

W1

L2 L3 L1

Sens Avant

Nom : _________

Date : _________

Réalisation du câblage

d'une perceuse à colonne

S3 installation et équipement électrique S3-2 Réalisation d'un équipement

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n°11-10


3 ÉTUDE DU DOSSIER ÉLECTRIQUE DE LA MACHINE


Décoder un schéma fonctionnel d'alimentation d'un moteur asynchrone

Identifier l'appareillage d'un circuit de puissance mise en œuvre dans un équipement de type industriel

faisant appel à un démarreur direct.

Indiquer les caractéristiques permettant de faire le choix et le réglage des constituants du montage :

sectionneur, fusibles, relais thermique.

3.1 Constitution du dossier

Le dossier électrique de la perceuse regroupe :

Un schéma fonctionnel

Les schémas développés de la partie puissance et de la partie commande

L'implantation du matériel

Le pupitre de commande

La nomenclature

Le manuel opérateur

3.2 Schéma fonctionnel

Il s'agit d'un schéma général qui décrit le fonctionnement de l'installation.

M

3~

Nom : _________

Date : _________




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n°11-11


3.3 Schémas de principe :

Puissance Commande

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3.4 Identification des appareils du circuit de puissance

M1

3

230/400 V

5 3 1

2 4

V1 U1 W1

6

L3 L2 L1

1 3 5 Q1

1-04 6 2 4

F1

O F 1-06 1-09

1 3 5

6 2 4

N V

V

Ph F3

F3

14 13

Q1

1-01

S2

KM1

95

96

3

F1

1-01

E

4

A1

A2

1

2

Moteur en

fonctionnement

KM1

1-06

Défaut moteur Sous tension

23* 97

24* 98

X1 X1 X1 H3 H2

H1

X2 X2 X2

13

14

S1

X1-1

X1-2

X1-3 X1-5 X1-6 X1-7

X1-4

F2

X2

X3

XP

T1

M

3~

Q1

KM1

F1

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

V1

U1 W1

L2 L1 L3

O F 1-01(3P) 1-07

1-10

KM1

1-06

KM1

1-06

XP

F1

1-01

Nom : _________

Date : _________




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n°11-12


3.5 Rôle de l'appareillage identifié sur la partie puissance

Le sectionneur :

Rôle

Le sectionneur assure la séparation et l'isolement de tout ou partie d'une installation d'une

source d'énergie. Cette séparation, effectuée de façon pleinement apparente est vérifiée par

l'ouverture des contacts avec une distance d'ouverture largement dimensionnée.

Symbolisation normalisée

Forme assemblée

Contact(s) de pré-coupure

Lorsque l'on manœuvre un sectionneur, le ou les contacts de pré-coupure (13-14, 23-24) s'ouvrent

d'abord, puis les contacts principaux en fin de manœuvre.

Insérés dans le circuit de commande, les contacts de pré-coupure interrompent, en s'ouvrant,

l'alimentation de la bobine du contacteur. Les contacts de puissance du contacteur s'ouvrent et

coupent l'alimentation du récepteur. En fin de manœuvre, les contacts de puissance du sectionneur

s'ouvrent sans passage de courant. Il n'y a plus de risque de création d'arc électrique au niveau des

contacts.

Recommandations

Il ne faut jamais ouvrir un sectionneur lorsque les contacts de

puissance sont traversés par le courant absorbé par le récepteur.

Il est conseillé d'insérer le contact de précoupure en série avec le circuit auquel il est associé.

Si le sectionneur n'est pas associé à un contacteur, il est obligatoire de s'assurer qu'il sera manœuvré

sans présence de courant.

En utilisation industrielle, le sectionneur peut être équipé d'un système de verrouillage par cadenas

sur la poignée de commande (contacts ouverts) qui doit être utilisé lors d'une intervention.

Si le sectionneur n'est pas pourvu de ce dispositif, il faut ôter les fusibles et laisser le sectionneur en

position ouverte en plaçant un panonceau avec l'inscription "Ne pas manœuvrer" en indiquant la

date et le nom de la personne qui fait l'opération.

13 23 3 5 1

14 2 4 6 24

Q1

……………………………….…...

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………

Nom : _________

Date : _________




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n°11-13


SECTIONNEUR PORTE-FUSIBLES

A une taille et un calibre de cartouches - fusibles données correspond un sectionneur.

Il doit être dimensionné en conséquence aussi bien électriquement que mécaniquement pour les

recevoir.

Protection contre la marche en monophasé

Pour fonctionner correctement, un récepteur triphasé doit toujours recevoir les trois phases du

réseau. Si pour une raison quelconque, il vient à manquer une phase, on doit interrompre

l'alimentation de la puissance pour protéger le récepteur.

On utilise pour cela un sectionneur muni d'un dispositif contre la marche en monophasé

(D.P.M.M.). Dans ce sectionneur sont insérés des fusibles à percuteur. Chacun des percuteurs, par

l'intermédiaire d'un levier commun actionnera mécaniquement un contact inverseur, qui, inséré dans

le circuit de commande mettra hors tension la bobine du contacteur coupant ainsi l'alimentation en

puissance du récepteur.

13

13

23

96 98 23

95

3

3

5

5

1

1

2

2

6

6

4

4

14

14

24

24

Q1

Q1

Nom : _________

Date : _________




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n°11-14


Les fusibles :

Rôle

Ils assurent une protection en cas de courts-circuits.

En effet, lorsque deux conducteurs de potentiel différent se touchent par accident cela provoque une

très forte surintensité qui peut faire fondre les isolants et engendrer un incendie.

L'effet joule peut être exploité de différente manière pour se prémunir contre les surintensités.

Elle est directement mise en œuvre dans les fusibles.

Les fusibles comme le disjoncteur magnétique ont pour rôle d'interrompre

rapidement le courant dans le circuit en cas de court-circuit.

Le choix d'un fusible porte les critères suivants :

Intensité nominale

Tension de coupure

Pouvoir de coupure

Temps de coupure

En industriel, les fusibles peuvent se classer en trois familles en fonction de la rapidité du temps de

fusion :

Les fusibles à fusion lente type aM : accompagnement moteur qui

acceptent la pointe d'intensité au moment du démarrage.

Les fusibles à usage général type gG

Les fusibles à fusion rapide ou protistor pour protéger les composants

électroniques.

En outre, la forme et la taille doivent être compatibles avec le support : coupe-circuit, sectionneur...

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

……………

……...

…………………...

………………….……

………. ………………….………..

Nom : _________

Date : _________




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n°11-15


Le contacteur

C’est un appareil mécanique de connexion à commande électrique capable

Constitution générale :

Repère Désignation Fonction

1

2

3

4

5

6

Fonctionnement :

Lorsque la bobine est alimentée, elle crée un flux magnétique qui est canalisé par le circuit

magnétique fixe, il attire le circuit magnétique mobile qui en se déplaçant entraîne les contacts.

Lorsque la bobine n’est plus alimentée le ressort de rappel repousse le circuit magnétique mobile et

donc les contacts.

Nom : _________

Date : _________




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n°11-16


Symbole et repérage technologique d'un contacteur :

représente le n° du contact auxiliaire

Arc électrique :

Pour couper un courant électrique il faut séparer deux pièces sous tension. Cette séparation entraîne

bien la coupure du courant électrique mais on observe ……………………………….. Cet arc est

produit par l’ionisation de l’air qui devient conducteur entre les deux pièces.

L’arc électrique est très dangereux car il émet une grande quantité de lumière (risque pour les yeux)

et sa température peut être de 5000 °C (risque de brûlure directe ou projection de métal en fusion).

Il y a fusion des contacts.

Choix d’un contacteur :

Caractéristique des pôles principaux

Nombre et nature des pôles : de 1 à 4 pôles à fermeture (NC) ou à ouverture (NO) (rupteur)

3 pôles = ………………………4 pôles = ..………………………....

Tension assignée d’emploi Ue : ……………………………………………………..………..

……………………………………………………………………………................................

Courant assigné d’emploi Ie : ………………………………………………………………

……………………………………………………………………………................................

Courant thermique conventionnel Ith : ……………………………………………………..

……………………………………………………………………………................................ Pouvoir de coupure : ……………………………………………………..............................

…………………………………………………………………………………………………

Catégorie d'emploi : fonction de l'utilisation du contacteur très souvent AC3

Endurance mécanique : Nombre de manœuvres à vide que les contacteurs peuvent

effectuer sans défaillance mécanique.

Nombre de contacts auxiliaires (NO et NC)

Circuit de commande :

Tension, fréquence :

…………………………………………………………………………………………………

Puissance d'appel :

…………………………………………………………………………………………………

Puissance de maintien :

…………………………………………………………………………………………………

Km

1 3 5

2 4 6

A1

A2

1 3

2 4

Nom : _________

Date : _________




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n°11-17


3.6 Analyse du fonctionnement :

Le pupitre de commande permet à l'opérateur de :

Arrêter normalement le fonctionnement par un bouton poussoir "arrêt" (S1)

Mettre en rotation le foret par un bouton poussoir "marche" (S2)

Être informé de la mise en énergie électrique par un voyant "sous tension" (H1)

Être informé du déclenchement du relais thermique par un voyant "Défaut moteur" (H2)

Être informé de la mise en rotation du foret par un voyant "moteur en fonctionnement" (H3)

D'après le document ressource ci-joint rechercher les couleurs des boutons poussoirs et des

voyants lumineux de signalisation en fonction de leur signification.

Repère Fonction Couleur

S1 Arrêt

S2 Marche

H1 Sous Tension

H2 Défaut moteur

H3 Moteur en fonctionnement

Nom : _________

Date : _________




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n°11-18


4 DOCUMENT RESSOURCE

4.1 Tableau des couleurs des boutons poussoirs

(Extrait de la norme européenne EN 60204)

Couleur Signification Utilisations typiques

Rouge1 Action en cas d'urgence - Arrêt d'urgence

- Lutte contre l'incendie

Arrêt ou Mise hors service

ou

Mise hors tension

- Arrêt Général

- Arrêt d'un ou plusieurs moteurs

- Arrêt d'un élément de la machine

- Arrêt du cycle (si l'opérateur presse le

bouton pendant qu'un cycle est en cours,

la machine s'arrête dès que ce cycle est

terminé)

- Commande d'ouverture d'un interrupteur

- Réarmement combiné avec arrêt

Jaune Intervention - Intervention pour supprimer des

conditions anormales ou pour éviter des

changements non désirés

- Retour des éléments de la machine à leur

point de départ du cycle

- Annulation de fonctions commandées

antérieurement

Vert

ou

Noir2

Marche ou Mise en service

ou

Mise Sous Tension

- Démarrage général

- Démarrage d'un ou plusieurs moteurs

- Mise en marche d'un élément de machine

- Démarrage d’un ou de plusieurs moteurs

pour des fonctions auxiliaires

- Commande de fermeture d’un

interrupteur

- Mise sous tension des circuits de

commande

Bleu Toute signification spécifique

non couverte par les couleurs ci-

dessus.

- Une signification non couverte par le

rouge, le jaune et le vert ou le noir peut-

être affectée à cette couleur dans des cas

particuliers.

1

Il est recommandé de ne pas utiliser d’autres couleurs, par exemple l’orange ou le brun, afin d’avoir une nette

distinction entre les différentes couleurs.

2 Il est recommandé d'utiliser le VERT pour les fonctions de préparation et le noir pour les fonctions d'exécution.

Nom : _________

Date : _________




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4.2 Tableau des couleurs des voyants lumineux

(Extrait de la norme européenne EN 60204)

Couleur Signification du

voyant allumé Explication Utilisations typiques

Rouge Danger ou Alarme Avertissement d'un danger

potentiel ou d'une situation

nécessitant une action

immédiate

- Défaut de pression du système de

lubrification

- Température dépassant les limites

(de sécurité) spécifiées

- Ordre d'arrêter la machine

immédiatement (par exemple lors

d'une surcharge)

- Équipement de première

importance arrêté par l'action d'un

dispositif de protection

- Dangers provoqués par des

parties accessibles sous tension

ou en mouvement.

Jaune Attention Changement ou

changement imminent des

conditions

- Température (ou pression)

différent du niveau normal

- Surcharge admissible seulement

pendant une durée limitée

- Machine en cycle automatique

Vert Sécurité Indication d'une situation

sûre

ou

Autorisation de continuer,

voie libre

- Fluide réfrigérant en circulation,

- Commande automatique de la

chaudière en service

- Machine prête à fonctionner :

toutes les fonctions auxiliaires

nécessaires en marche, unité en

position de départ et pression

hydraulique ou tension de sortie

d'un groupe moteur - générateur

dans les limites spécifiées etc..

- Fin du cycle et machine prête à

être remise en marche

Bleu Signification

spécifique attribuée

selon les besoins du

cas considéré.

Au bleu peut-être attribué

toute signification

spécifique non couverte par

les 3 couleurs ci-dessus :

rouge, jaune et vert

- Identification de commande à

distance

- Sélecteur en position "ajustage"

- Une unité hors de sa position de

départ

- Avance lente d'un chariot ou

d'une unité

Blanc Pas de signification

spécifique attribuée

(neutre)

Toute signification peut

être utilisée chaque fois

qu'il y a doute sur

l'utilisation des trois

couleurs : rouge, jaune et

vert et par exemple pour

confirmation

- Dispositif de sectionnement de

l'alimentation en position fermé

- Choix de la vitesse ou du sens de

rotation

- Les organes auxiliaires non reliés

au cycle de travail sont en marche

Nom : _________

Date : _________




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n°11-20


5 SCHÉMA D'IMPLANTATION :

6 TRAVAIL DEMANDÉ

A partir du schéma donné, on demande de réaliser le câblage de cette installation en appliquant les

règles de l'art.

Critères d'évaluation

0 erreur 1 erreur 2 erreurs 3 erreurs

Fonctionnement 4 2 1 0

Présentation 4 2 1 0

Connexions 4 2 1 0

Serrage 4 2 1 0

Toron 4 2 1 0

TOTAL /20

Q1

T1 X2 F2 F3

KM1

F1

X1 XP

H1

H2

H3

S1

S2

X3

Nom : _________

Date : _________




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n°11-21


7 MODIFICATION DE L'ÉQUIPEMENT

Suite à la nouvelle réglementation en matière de sécurité et pour tenir compte de l'évolution des

besoins de l'entreprise, on demande de

Placer un carter de protection autour de l'outil. Ce carter en plastique translucide est

escamotable pour permettre de changer le foret mais un capteur électromécanique

(S3) n'autorise le fonctionnement que si le carter est fermé.

Rajouter un capteur (S4) permettant de s'assurer que le carter de protection du

système de transmission par poulies et courroie est bien en position fermée.

Disposer un bouton (S5) supplémentaire de type "coup de poing" pour arrêter la

machine en cas d'urgence.

Équiper la machine d'une pompe de lubrification pour faciliter le perçage de

certaines pièces. La pompe ne fonctionnera que pendant la rotation du foret.

L'opérateur aura néanmoins la possibilité de la mettre en service ou non à l'aide d'un

commutateur à crosse à deux positions fixes (S6). Elle sera actionnée par un moteur

asynchrone triphasé de petite puissance (démarrage direct). En cas de surcharge sur

ce moteur la perceuse s'arrête. Le sectionneur porte-fusibles "Q1" isole et protège

l'ensemble de l'équipement.

Travail à réaliser :

On demande de mettre à jour les plans de l'équipement en dessinant au propre l'ensemble du schéma

aux instruments en complétant le bornier "X1" pour l'arrêt d'urgence et le commutateur et en

rajoutant un bornier "X4" pour les fins de course "S3" et "S4".

Monter les appareils nécessaires à la réalisation et modifier le câblage pour prendre en compte cette

évolution.

Critères d'évaluation

0 erreur 1 erreur 2 erreurs 3 erreurs 4 erreurs

Schéma 10 8 6 3 0

Fonctionnement 3 1 0 0 0

Présentation 2 1 0 0 0

Connexions, serrage 3 2 1 0 0

Toron 2 1 0 0 0

TOTAL /20

Nom : _________

Date : _________




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n°11-22


8 CORRIGÉ DE LA MISE EN CONFORMITÉ DE LA PERCEUSE :

Schéma de Puissance unifilaire Schéma de Commande multifilaire

Schéma d'implantation :

1, 3, 5

L1, L2, L3

Q1

KM1

F1

N

Ph

F3

14

13

Q1

A1

S2

3

95

96

F1

4

KM1

F1

23* 97

24* 98

H3 H2 H1

13

14

KM1

S1

X1-3 X1-5

Moteur en

fonctionnement KM1

A2

Défaut

moteurs

Sous

tension

X2 X1-4

F2

X2-1, 2, 3

X3-1, 2

XP1, 2, 3, 4

T1

M1

3 230/400 V

U1, V1, W1

M2

3 230/400 V

U1, V1, W1

2, 4, 6

1, 3, 5

2, 4, 6

1, 3, 5

KM2

F4

XP5, 6, 7, 8

2, 4, 6

1, 3, 5

2, 4, 6

1, 3, 5

2, 4, 6

X1

X1-6

X2

X1

X1-7

X2

X1

X1-2

1

2

95

96

F2

X4-1

X4-2

X4-3

S3

S4

1

2

1

2 X4-4

X1-1

S5 1

2

A1

A2

KM1

33*

34*

X1-8

3

4 S6

KM2

F2

97

98

Q1 F2 F3

KM1

F1

X1 XP

H1

H2

H3

S1

S2

KM2

F4

S5

S6

X4

X

T

T1 X2 X3

Nom : _________

Date : _________




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n°11-23


9 MISE EN SERVICE


Vérifier le câblage d'une réalisation

Mettre en service un équipement en sécurité et en suivant une procédure méthodique

9.1 Introduction

Lors de la réalisation d'un équipement, le travail n'est réellement terminé que lorsque le système

dans son intégralité fonctionne.

En fin de câblage, deux opérations sont donc nécessaires :

Vérifier son travail avant mise sous tension

Connaître le fonctionnement de l'installation et les règles spécifiques pour démarrer le

système en toute sécurité.

9.2 Vérification d'un câblage.

Elle s'effectue hors tension.

A l'aide d'un testeur de continuité, d'une lampe test ou d'un ohmmètre, on contrôle chaque liaison

électrique de l'installation en s'appuyant sur le schéma de réalisation et en s'aidant du repérage

technologique (repères portés sur le matériel). Comme pour le câblage, chaque point vérifié doit

être noté sur le schéma par une coche ou en surlignant la liaison vérifiée.

Attention : la lecture du schéma doit permettre de faire cette vérification de

manière exacte en évitant les retours par un autre circuit éventuel… Une mise

en parallèle de contacts, passage par une bobine ou un voyant etc.

Exemples :

En vérifiant la liaison de la borne 1 de S1 à la borne 11 de KA1, la

continuïté est aussi assurée par le contact de S1, la liaison de la borne 2

de S1 à la borne 12 de KA1 et par le contact de KA1.

Solution : ouvrir S1 ou KA1 en les actionnant.

En vérifiant la liaison de la borne A1 de KM3 à la borne x1 de H1, la

continuïté est aussi assurée par la bobine de KM3, la liaison de la borne

A2 de KM3 à la borne x2 de H1 et par le voyant de H1.

Solution : s'assurer que la résistance de la liaison est pratiquement nulle.

Cette étape de vérification est impérative car elle assure un fonctionnement

immédiat lors de la mise sous tension et évite la détérioration possible de certain

matériel.

1

2

S1 KA1

3

4

S2

11

12

KM3

A1

A2

X1

X2

H1

Nom : _________

Date : _________




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9.3 Vérification d'absence de court-circuit

Avant la mise sous tension, il est impératif de contrôler qu'aucun court-circuit ne soit présent au

niveau des différentes alimentations.

On utilise pour cela un ohmmètre branché en aval des protections (coupe-circuit porte-fusible ou

disjoncteurs) celles-ci étant ouvertes.

Attention : certains retours sont possibles par les bobines des contacteurs ou les ampoules des

voyants. Un court-circuit n'est donc présent que si la mesure indique une résistance très proche

de 0.

9.4 Essai sous tension d'une installation

La mise sous tension doit se réaliser progressivement. En début d'essai toutes les protections sont

ouvertes. Elles seront fermées à tour de rôle en s'assurant que la mesure en amont est compatible

avec l'appareillage utilisé en aval.

Les sources d'énergie étant présentes et conformes, on doit vérifier que le fonctionnement est bien

celui attendu. Mais effectuer la mise en service d'une installation nécessite avant tout

de connaître le fonctionnement de l'équipement

de savoir analyser un schéma

de prendre connaissance des risques engendrés par la mise sous tension du circuit et par

les actions produites par la machine

Connaître le fonctionnement de l'équipement :

Un câblage a toujours pour finalité de contrôler un équipement quel qu'il soit.

Il importe, pour mettre en service cet équipement, de connaître son fonctionnement et de

comprendre les liens entre les actions ou les informations provenant du système et les appareils

symbolisés sur le schéma électrique.

Exemples :

Le chariot élévateur soulève sa charge quand le moteur de montée est alimenté par KM2.

La machine peut démarrer son cycle de production en fin de préchauffage. Le préchauffage se réalise grâce aux jeux de résistances R1 à R6 alimentées lorsque le contacteur KM7 est

enclenché.

L'ouverture du carter provoque instantanément l'arrêt de la machine. En effet, le fin de course SQ3 actionné par la porte agit comme un arrêt d'urgence.

Pour notre première application : câblage d'une perceuse sur colonne, le mandrin est entraîné en

rotation par un moteur asynchrone triphasé commandé par un contacteur KM1. Une protection

thermique F1 évite qu'une surchauffe due à un couple de perçage trop important ne détériore le

moteur. Dans ce cas, le moteur est mis automatiquement hors service et un voyant signale le défaut.

La commande de mise en marche et d'arrêt se fait à partir d'une boite à boutons S1 (arrêt) et S2

(marche) sur laquelle sont signalés également la mise sous tension et le fonctionnement du moteur.

Nom : _________

Date : _________




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Analyse du schéma

Elle permet de décrire l'ensemble des conditions à réunir pour obtenir le fonctionnement du système

phase par phase.

On part pour cela du réseau d'alimentation pour aboutir à l'appareillage alimenté.

Exemple du schéma de la perceuse sur colonne :

Le fusible F2 étant présent et le coupe-circuit étant fermé, la fermeture du sectionneur Q1 signal

la présence de la tension sur le circuit de commande.

Dans ces conditions et le relais thermique F1 étant armé (contacts au repos), un appui sur le bouton marche "S2" (le bouton arrêt "S1" étant relâché) provoque l'alimentation de la bobine

du contacteur KM1 qui enclenche ses contacts.

Le moteur est alors alimenté.

Dans le même temps le contact 13-14 de KM1 permet son auto-alimentation et l'on peut

relâcher le bouton poussoir marche.

D'autre part, le contact 23-24 de KM1 alimente le voyant H3 qui signale que le moteur est alimenté.

Une action sur le bouton arrêt S1 remet l'installation au repos.

Enfin en cas de surcharge du moteur, le relais thermique F1 déclenche ses contacts. Ainsi d'une

part l'alimentation du contacteur KM1 est coupée et d'autre part le défaut est signalé grâce à

l'alimentation du voyant H2.

Risques à prendre en compte lors de la mise sous tension d'une installation :

La mise en service d'une installation implique la mise en énergie de la partie commande et de la

partie opérative (là où se déroulent les actions).

Le premier danger se situe au niveau de l'alimentation électrique de l'appareillage. L'équipement

peut en effet délivrer son énergie en différents points. Il y a donc risque d'électrocution. La

personne qui réalise l'essai doit se protéger en utilisant des équipements de protection individuelle

(E.P.I.) et doit s'assurer qu'elle ne met pas d'autres personnes en danger.

D'autres dangers peuvent provenir au niveau des actions réalisées : risque de blessures corporelles

par coupure, écrasement, brûlure, arrachement etc. Là encore la personne est responsable des

dangers qu'elle encoure elle-même et de ceux qu'elle fait encourir aux autres.

Enfin, il est important de respecter le plan particulier de sécurité et de protection de la santé et de

l'environnement (PPSPS) propre à chaque lieu de travail.

La connaissance des risques est validée par une habilitation que l'employeur est seul à même de

délivrer en fonction des tâches confiées et de la formation reçue par ses employés.

Étude d’une perceuse sur colonne 2ELEEC S2...

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