Cours électromécanique installation et réparation, tutoriel commande électronique des moteurs & document pdf.

L’installation d’un système de commande électronique de moteurs

Les plans et les devis

Plan signifie (dans le sense de ce cours) la représentation d’ensemble d’un équipement industriel qui contient un (ou plusieurs) moteur(s) électrique(s) controllé(s) électoniquement.
Afin de devenir opérationnelle cette représentation générale doit être accompagnée par :
– un plan électromécanique contenant les sous-ensambles mécaniques actionnés par le(s)
moteur(s) et leurs emplacement sur l’équipement ;
– un plan électrique regroupant les composants électriques de base de basse tension (dispositifs de protection,de commade, de signalisation, câblage électrique) ; ce plan utilise la simboles de l’électrotechnique ;
– un plan électronique représentant le schéma de l’unité de commande électronique du moteur, plan dans lequel sont utilisés les symboles des composants électroniques de puissance( diac,thyristor, triac, IGBT) ainsi que les symboles de l’électronique de faible puissance (résistor, condensateur, diode, transistor, circuits integrés,etc).

Devis représent l’état détaillé et estimatif de travaux à accomplir, qui constitue un avant-projet et non pas un engagement formel.
Un devis doit contenir une liste compléte de composants, specifiant le numéro d’identification dans le schéma de principe, le code, le type, la quantité utilisée de chacun des composants, , le prix unitaire de chaque composant et finalement, la valeur totale aproximative necessaire pour l’achat de ces materiels.
Observation : A ne pas faire confusion entre le devis et le manuel d’utilisation (ou le livre technique) d’un produit , celui le dernier contenant, non seulement la liste de materiels, mais aussi, un ensemble d’informations concernant le branchement, la mise en marche, l’utilisation et la maintenance du produit.

Normes en vigueur (NFC 51, NFC 53)

En industrie une norme signifie une règle fixant les conditions de la réalisation d’une opération, de l’exécution d’un objet ou de l’élaboration d’un produit dont on veut unifier  l’emploi ou assurer l’interchangeabilité.
La Norme Française homologuée ou norme NF, c’est un ensemble des prescriptions techniques relatives à un produit ou à une activité déterminée, condensées dans un document établi par l’AFNOR (Assocition Française de NORmalisation).
La normes NF C51 établie les régles à respecter lors de l’installation, la mise en marche, l’utilisation et la maintenance des machines électriques tournantes.
La normes NF C53 établie les régles à respecter lors de l’installation, la mise en marche, l’utilisation et la maintenance des équipements électroniques de puissance (voir les commandes électroniques des moteurs).
Observation : Il existe en réalité trois normalisations en électricité :
– internationale : la CEI (Commission Électrotechnique Internationale),
– européenne : e CENELEC (Comité Européen pour la Normalisation en Électricité),
– française : l’UTE (Union Technique de l’Électricité),
lesquelles élaborent plusieurs types de documents :
– publications ou recommandations de la CEI ;
– documents d’harmonisation (HD) ou normes européennes (EN) du CENELEC ;
– normes homologuées, normes enregistrées de l’UTE, laquelle édite également des guides ou publications UTE (qui ne sont pas des normes).
La normalisation en France est réglementée par la loi du 24 mai 1941 qui a créé l’Association Française de NORmalisation (AFNOR) et définit la procédure d’homologation des normes.
Cette loi est complétée par le décret n0 84-74 du 26 mai 1974, modifié par les décrets n0 90653 et 91-283.
Les normes homologuées doivent être appliquées aux marchés passés par l’État, les établissements et services publics. Par ailleurs, une norme homologuée peut être rendue d’application obligatoire par arrêté, mais cette procédure n’a été jusqu’à présent que peu utilisée en électricité (NF C 15-100,NF C 13200).
Il existe deux grandes familles de normes qui visent d’une part la construction du matériel électrique et d’autre part la réalisation des installations électriques.
Les principales normes de réalisation sont :
– la NF C 15-100 : installations électriques à basse tension,
– la NF C 13-100 : postes de livraison,
– la NF C 13-200 : installations électriques à haute tension,
– la NF C 14-100 : installations de branchement
(basse tension).
Parmi les normes de conception, beaucoup plus nombreuses, citons en particulier :
– la NF EN 60529 Juin 2000 : classification des degrés de protection procurés par les enveloppes,
– la NF EN61140 Mai 2001 : règles de sécurité relatives à la protection contre les chocs électriques,
– la NF EN 60598-2-8 Mars 2001 : baladeuses.
Une marque de conformité est gravée sur les appareils.
Un appareil conforme à une norme est un gage de sécurité.

Méthode d’installation

L’installation d’un système de commande électronique de moteurs doit être effectuée en conformité avec les prescriptions techniques du fabricant et veillant à respecter strictement les normatifs de protection et sécurité du travail.L’opération effective d’installation doit suivre les étapes suivantes :
a) Localisation de l’emplacement de l’armoire électrique qui logéra l’équipement électronique de commande.
Habituelement l’armoire électrique est placé dans le voisinage du moteur afin de permètre une l’accesibilité facile de l’opérateur au organes de commande et de signalisation, et également de permètre la circulation normale du personnel et du materiel vèrs l’outillage actionné par le moteur contollé électoniquement, tout en tenant compte des dimensions de gabarit limite qui doivent être respectées par l’armoire ;
Choix des appareils électriques de commande( boutons poussoirs, contacteurs), de protection suplimentaire(sectionneurs, relais thermiques) et de signalisation qui seront placés dans l’armoire, à côté de la commande électronique;
L’exécution de l’armoire électrique, selon les plans établi;
L’emplacement de l’armoire à l’endroit choisi
Le raccordement : -de l’équipement de commande électronique au moteur contrôlé, et-de l’armoire au secteur.

Mesures de sécurité lors de l’installation

Durant toute intervention (installation, utilisation, maintenance) au niveau d’un équipement électromécanique on doit respecter strictement les règles de protection et de sécurité du travail spécifiques pour le poste concerné.
Prévention – la meilleure strategie contre les accidents de travail.
La prévention technique est basée sur le constat que l’atteinte à l’intégrité, à la santé de l’homme est liée à sa rencontre (ou à la rencontre d’une partie de son corps) avec le danger.
Selon les cas, le danger prend la forme d’une zone dangereuse, d’un phénomène dangereux ou d’une substance dangereuse.
La prévention des atteintes dommageables (accidents, maladies) passe prioritairement par la mise en oeuvre de mesures techniques et organisationnelles, visant à éliminer ou réduire les risques, par la mise en place par exemple de protections collectives.
……

Présentation du module
Résumé de théorie
1 Types de commande électronique des moteurs
1.1. Introduction
1.2.Commande de moteurs à courant continu
1.3.Commande de moteurs asynchrones triphasés
2 Le convertisseur alternatif-continu
2.1 Le redresseur à tension fixe en commutation naturelle à base de diodes
2.1.1 Le redresseur fixe monophasé
2.1.2 Le redresseur fixe triphasé
2.2 Le redresseur à tension variable en commutation contrôlée à
base de thyristors (redresseur commandé)
2.2.1 Le redresseur commandé monophasé
2.2.2 Le redresseur commandé triphasé
3 Le convertisseur continu- continu
3.1 Le hacheur dévolteur
3.2 Le hacheur survolteur
3.3 Les applications des hacheurs
4 Commande de vitesse pour moteur à courant continu
4.1 Caractéristiques d’un moteur à CC
4.2 Variateur de vitesse à thyristors
4.3 Variateur de vitesse réversible
4.4 Régulation de vitesse
4.5 Régulation par génératrice tachymétrique
4.6 Régulation par tension d’armature
4.7 Variateur de vitesse RECTIVAR 4
4.7.1 Discussion
4.7.2 Schéma fonctionnel
4.7.3 Caractéristiques techniques
4.7.4 Raccordement
4.7.5 Carte de contrôle
4.7.6 Choix d’ un variateur
4.7.7 Schéma synoptique
4.7.8 Maintenance du variateur RECTIVAR 4
4.8 Variateur de vitesse avec hacheur
5 Le convertisseur continu-alternatif
5.1 Classification des onduleurs autonomes
5.2 L’onduleur monophasé
5.2.1 L’onduleur monophasé à thyristors et transformateur
5.2.2 L’onduleur monophasé en pont
5.3 Onduleurs triphasés autonomes
5.4 Applications des onduleurs autonomes
5.5 L’onduleur à fréquence variable
5.5.1 L’onduleur autonome à source de tension
5.5.2 L’onduleur autonome à à modulation en largeur d’impulsion (MLI)
5.6 Variateur de vitesse ALTIVAR 16
5.6.1 Caractéristiques techniques
5.6.2 Raccordement
5.6.3 Loi tension- fréquence
5.6.4 Maintenance du variateur ALTIVAR 16
5.7 Application d’un variateur à fréquence variable
5.7.1 Station de pompage sans variateur
5.7.2 Station de pompage avec variateur
6 Le convertisseur alternatif-alternatif
6.1 Le gradateur
6.1.1Le gradateur monophasé
6.1.2 Le gradateur triphasé
6.1.3 Applications des gradateurs
6.2 Le cycloconvertisseur
6.2.1 Les applications des cycloconvertisseurs
7 L’installation d’un système de commande de moteurs
7.1 Les plans et les devis
7.1.1 Plan
7.1.2 Devis
7.2 Normes en vigueur
7.3 Méthodes d’installation
7.4 Mesures de sécurité lors de l’installation
7.4.1 Prévention
7.4.2 Protection collective
7.4.3 Protection individuelle
7.5 Installer les câbles et les canalisations
7.5.1 La pose et l’encastrement des gaines et canalisations
7.5.2 La pose des prises de courant
7.5.3 Le passage de plusieurs circuits dans une même gaine
7.5.4 La section des conducteurs en fonction de courant
8. Analyse de l’état réel d’un équipement
8.1 Généralités
8.2 Poser un diagnostic
8.3 Sources de problèmes dans un système de commande électronique de moteurs
9. Réparation d’un équipement électronique
9.1 Règles de sécurité relatives à la réparation des systèmes industriels
9.1.1 Préparation de l’intervention
9.1.2 Protection des intervenants
9.2 Techniques de dépannage
9.3 Sélectionner les composants de remplacement
9.4 La procédure de remplacement des composants défectueux
9.5 L’importance de la qualité dans l’exécution des travaux
9.6 Consigner les interventions
9.6.1 La consignation
9.6.2 Consignation d’une machine
9.6.3 Consignation partielle et générale
9.6.4 Interventions et travaux
9.6.5 Etat de consignation générale
9.6.6 Etat de consignation partielle
9.6.7 Exemple de consignation partielle
10. Ajuster et calibrer un système de commande électronique de moteurs
10.1 Régles de sécurité
10.2 Mesurages
10.2.1 Prescriptions générales
10.2.2 Mesurages sans ouverture du circuit
10.2.3 Mesurages nécessitant l’ ouverture du circuit
10.3 Procédure de calibrage
10.4 Vérifier le fonctionnement des dispositifs de sécurité
10.5 Vérifier le fonctionnement de l’équipement
Guide de travaux pratique
I. TP1 Redresseur à diodes
II. TP2 Redresseur à thyristors
III. TP3…Le gradateur
IV TP 4 L’onduleur
V TP 5 Variateur de vitesse ALTIVAR 16
VI TP 6 Variateur de vitesse RECTIVAR 4
Evaluation de fin de module
Liste bibliographique
Annexes

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Commande électronique des moteurs (1,18 MO) (Cours PDF)