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Comment faire un démarrage direct des moteurs asynchrones triphasés à cage


Principe de moteur asynchrone triphasé

 
Le moteur asynchrone ou moteur à induction est un transformateur à champ tournant :

-        le stator en est  le primaire, il est alimenté par le réseau d’énergie ;

-        le rotor en court-circuit et libre de tourner constitue le secondaire.


Fonctionnement  de moteur asynchrone triphasé


Fonctionnement  des courants triphasés alimentant le stator donnent naissance à champ tournant qui induit des courants dans les conducteurs du rotor. L’action du champ sur les courants rotoriques génère des forces électromagnétiques qui font tourner  le rotor.


Le plus important poste de distributions


 Les  postes de livraison sont conçus en fonction de la puissance, du type de comptage et du type d’alimentation. Ils peuvent être installés :

 - A l’extérieur sur poteau ou en abri (maçonné ou préfabriqué)
-  A l'intérieur dans des locaux spécialisés ou des immeubles.

Poste sur poteau

C'est quoi alimentation ininterruptible

Une alimentation ininterruptible est une variante de convertisseur qui, associée à une batterie d’accumulateurs ou à un groupe diesel-électrique, permet d’alimenter une installation ou un appareil même en cas de panne du réseau.

   De telles alimentations sont utilisées lorsqu’une interruption de l’alimentation par le réseau a des conséquences inacceptables. Ce peut être pour le bloc opératoire d’un hôpital ou pour les bases de données de grandes entreprises. Ce peut être aussi pour assurer l’arrêt d’urgence, voire la poursuite du fonctionnement de certaines machines de production et installations.

Protection contre les tensions de défaut

Protection contre les tensions de défaut, c’est la mise sous tension inopinée d’une carcasse ou d’un bâti par suite d’un défaut d’isolation. Une alternative consiste à provoquer la coupure de l’alimentation électrique en cas de danger. Les principaux moyens à disposition sont :

- Une bonne isolation ou la mise hors de portée des pièces normalement sous tension.

- La sur isolation (double isolation) augmente la sécurité pour les outils et appareils domestiques.
En plus de l’isolation fonctionnelle, ces appareils disposent d’une isolation supplémentaire.
En cas de défectuosité de l’une des isolations, l’autre assume la protection. La probabilité
pour que les deux soient défectueuses simultanément est considérée comme négligeable.

- Un transformateur de séparation interrompt la liaison entre le conducteur neutre et la terre. Suite à cette séparation de protection, le conducteur de phase et le conducteur neutre ne présentent plus de différence de potentiel par rapport à la terre. Aucun courant ne circule si l’on entre en contact avec l’un de ces conducteurs. Une électrisation ne peut survenir que si l’on touche simultanément le conducteur de phase et le conducteur neutre. Ce cas est très peu probable si l’on ne connecte qu’un seul appareil électrique par transformateur de séparation.

Les dangers de l’électricité

L’électricité est utilisée pour transporter de grandes quantités d’énergie, elle est de ce fait dangereuse et des mesures de protection appropriées doivent être prises pour protéger les personnes et les biens.
Sans utiliser de dispositif de mesure ou de signalisation l’être humain ne peut pas savoir si un conducteur électrique est sous tension ou non. Les conducteurs électriques doivent être isolés ou mis hors d’atteinte pour éviter tout risque d’accident dus à un contact fortuit. Les normes et réglementations (CEI, IEEE, NIBT), basées sur le bon sens, imposent des règles de protection à respecter pour la réalisation d’installations électriques.
L’intensité du courant qui peut circuler dans un conducteur est limitée, en effet celui-ci s’échauffe par effet Joule et au-delà d’une certaine température il fond et se détruit. Des dispositifs de limitation du courant, fusibles et disjoncteurs, sont insérés dans les circuits électriques pour éviter que les surintensités provoquent
des dégâts.

Avantages des alimentations triphasées

On appelle tension alternative triphasée un système de 3 tension sinusoïdales
de même fréquence, déphasées de 120° l’une par rapport à l’autre. On parle également
d’alimentation triphasée.

Les bornes d’une alimentation triphasée sont les phases L1, L2 et L3, parfois
également notées R, S et T, voire U, V, W.

Le point commun aux 3 tensions sinusoïdales d’une alimentation triphasée est le
neutre N. Dans les machines et installations, le neutre des alimentations alternatives
triphasée est généralement mis à terre.

Le courant délivré par une phase à une charge est appelé courant de ligne, ou
courant de phase.

Les 3 tensions instantanées u1, u2 et u3 sont données par :
u1(t)= Û.sin(ωt)
u2(t)= Û.sin(ωt-2π / 3)
u3(t)= Û.sin(ωt-4π / 3)

Les déphasages 2π/3 et 4π/3 (120° et 240°) correspondant à 1/3, respectivement à 2/3 de période.


Avantages et inconvénients des alimentations alternatives...2

Facilité de coupure. Il est beaucoup plus facile de couper (interrompre) un courant alternatif qu’un courant continu, que ce soit dans un interrupteur, un contacteur ou un fusible. Les raisons seront expliquées dans le cadre du Chapitre 5 , en même temps que les inductances.
Au delà de la complexité théorique, les systèmes à tension alternative présentent également quelques
inconvénients :
Pulsation de la puissance. Lorsqu’une résistance est alimentée en tension alternative, la puissance qu’elle reçoit est pulsée au double de la fréquence de la tension. Elle est nulle lorsque la tension est nulle, et maximum lorsque la tension est égale à Û ou à -Û. Si cette pulsation à 100 Hz n’est pas forcément gênante pour la production de chaleur, elle est souvent inadmissible pour d’autres types de charges convertissant l’énergie électrique en énergie mécanique ou chimique. C’est la raison pour laquelle des alimentations alternatives triphasées sont utilisées, comme décrit au paragraphe suivant.

Avantages et inconvénients des alimentations alternatives...1

    Le choix des ingénieurs du 19ème siècle fut malgré tout parfaitement
justifié par les avantages des systèmes à tension alternative :

Facilité de production. Les alternateurs, machines tournantes qui fonctionnent suivant le principe de la spire décrit au paragraphe précédent, produisent fondamentalement une ou plusieurs tensions alternatives. Ils sont plus simples que les dynamos et génératrices à tension continue, car ils n’ont pas besoin de collecteurs et sont donc moins sujet aux problèmes d’usure et de maintenance. Le collecteur est le dispositif électromécanique qui redresse la tension alternative pour produire une tension continue.
Les alternateurs assurent une conversion d’énergie mécanique en énergie électrique, ils produisent
pratiquement toute l’énergie électrique que nous consommons. Les plus gros alternateurs
peuvent produire 1’300 MW. Par comparaison, les piles et accumulateurs de plus de 10
kW sont déjà exceptionnels, et une cellule photovoltaïque de 1 m2 ne fournira que quelques
centaines de watt.

La puissance active, réactive et apparents

    On appelle puissance active P la valeur moyenne de la puissance instantanée.

Formule: P=Urms.Irms.cosϕ  [W]

     On appelle puissance réactive Q l’amplitude de la composante alternative de la puissance instantanée.

Formule: Q=Urms.Irms.sinϕ  [var]
avec déphasage ϕ

     On appelle puissance apparente S le produit des valeurs efficaces de la tension et du courant dans une charge.

Formule: S=Urms.Irms [VA]

Pour la puissance réactive Q est utile également pour caractériser clairement la nature d’un
consommateur :

- On appelle charge inductive un appareil qui consomme de la puissance réactive
(φ > 0 ; Q > 0).
- On appelle charge capacitive un appareil qui fournit de la puissance réactive
(φ < 0 ; Q < 0).
- On appelle charge résistive un appareil pour lequel la puissance réactive est nulle
 (φ = 0 ; Q = 0).

Couleurs d'un résistances

Comment lire les couleurs d'un résistances,
Code de couleurs des résistances électriques (exemple : 2,40 MO ±10%)


Comment déterminer le courant électrique

Pour produire (ou générer) de l’électricité, il faut changer le peuplement relatif des électrons entre
deux points. Les dispositifs capables de créer un tel surplus d’électrons en un point et un manque en un autre point sont appelés générateurs ou sources d’électricité.

Cette répartition inégale des électrons peut être provoquée de plusieurs manières. On peut le faire :
- Chimiquement, comme dans les piles et les accumulateurs,
- Mécaniquement, par exemple en frottant une peau de chat (électricité statique),
- Par effet électromagnétique, comme dans les dynamos et alternateurs,
- Par effet thermique, comme dans les thermocouples,
- Par effet optique, comme dans les cellules photoélectriques.

Dans chaque cas, le point (ou borne) ayant un manque d’électrons possède une charge positive,
donc une polarité positive (+). Inversement, le point ayant un surplus d’électrons aura une charge négative, et par conséquent, une polarité négative (-).

Si on relie les deux bornes d’une pile au moyen d’un conducteur, les électrons en surnombre sur la
borne négative se repousseront mutuellement. Ils chasseront des électrons libres du conducteur vers la borne positive. De plus, cette borne positive présentant un manque d’électrons, attirera énergiquement les électrons libres. Il en résulte un mouvement continuel d’électrons dans le conducteur, de la borne négative vers la borne positive.

NB: L’intensité i du courant électrique est la mesure du mouvement d’ensemble des
électrons libres dans un conducteur, résultant d’une différence de charges.

L’unité de mesure de l’intensité de courant est l’ampère [A]. Une intensité de 1 ampère correspond au
passage d’une charge de 1 coulomb chaque seconde à travers la section de conducteur observé.

Formule de l'intensité i:    i(t)=ΔQ(t)/Δt   [C/s]= [A]

Comment choisir un bon automate programmable avec un bon qualité.

Pour fonctionner en temps réel de manière sûre et stable dans un environnement industriel, les automates programmables doivent respecter des contraintes très sévères :

- Temporelle : Le système doit répondre à une stimulation externe dans un laps de temps connu.

- Sûreté : Les automates programmables sont parfois utilisés dans des applications où leur défaillance peut entraîner des blessures ou des dégâts matériels coûteux.

- Concurrence : Les processeurs des automates doivent être à même de traiter plusieurs tâches simultanément.

- Déterminisme : L’état des sorties est entièrement déterminé par l’histoire des entrées.

Automates programmables


Les automates programmables sont des appareils utilisés pour réaliser la partie commande d’une machine
automatisée. Les premier automates ont étés conçu au milieu du siècle dernier pour répondre à la
demande des constructeurs d’automobiles américains. Ces appareils comportent une mémoire programmable qui stocke des instructions composant les fonctions d’automatisme d’une commande comme par exemple:

Les appareils de mesure electrique

Il ya deux appareils le plus important dans mise en service et maintenance sont:



Le multimètre électronique figure en première place dans sa panoplie. Il permet de vérifier la disponibilité des alimentations électriques et l’intégrité du câblage, et de mesurer directement la sortie des différents capteurs équipant la machine ou l’installation.



L’oscilloscope permet de représenter l’allure d’une ou plusieurs tensions au cours du temps. Il est utilisé pour analyser le comportement de certains systèmes, que ce soit pour les ajuster ou pour les dépanner.












Une classification des matrices


 Dans la littérature, nous rencontrons différentes matrices de transformation Tr3 ,
et le tableau suivant propose une classification .


Le tableau classification des matrices de clarke et de fortescue précise les valeur des coefficients de transformation et des longueurs des vecteur colonnes. Dans le vocabulaire choisi, les adjectifs comme <<généralisées>> ,<<simples>>, <<initiales>>, <<normées>> désignent des matrices réelles (famille de clarke) et complexes (famille de fortescue) cohérentes entre elles: Par exemple, les matrices normées de concordat et de lyon vérifient:

                           

Linges de champ

Principales propriétés
 
Les linges de champ électrique vont toujours des charges positives vers charges négatives.

Le nombre de linges qui partent d’un charge ou qui se dirigent vers elle est proportionnel à la grandeur de la charge.

La direction du champ en un point est tangente à la linge de champ.
 
L’intensité du champ est proportionnelle à la densité des linges de champ.

 Les linges de champ ne se coupent jamais.

Systèmes triphasés

Les circuits triphasés ont grande important en électrotechnique.
Les machines de triphasés sont plus simples que celui des machines monophasées et leurs performances sont meilleures. 

Les systèmes triphasés ont deux grands types

Le premier est systèmes triphasés équilibrés : est ensemble de trois grandeurs sinusoïdales de même nature, de même fréquence, de même amplitude et déphasées entre elles de  2p/3.
L’autre est système triphasé bien sûr déséquilibrés : est un  ensemble de trois grandeurs de Même nature, de même fréquence, mais qui ont des amplitudes quelconques  et qui sont déphasées d’un angle quelconque.


API


API ou automate programmable industriel est un appareil électronique plus utilisé dans les applications industriel il y a plusieurs types et différents formats de l’API .leur fonctionnement est contrôler  les machines et les appareils électriques par logiciel installer dans l’API, par exemple ‘unity pro ‘, par rapport le langage de programmation le plus utilisé est diagramme ladder.
La caractéristique de ce automate est ne besoin des relais et les têtes temporisés.

La comparison


La comparison entre les machines à courant continu (CC) et à courant alternatif (CA).
D’ une  part les avantages  des machines à  CC sont, modèle linéaire et variation de vitesse facile, donc les inconvénients sont coût d’entretient élevée et usure de collecteur et balais.
D’autre part les avantages des machines à CA sont coût d’achat non élevée encor donc les inconvénients sont modèle non linéaire et variation de vitesse compliqué.
Alors cette comparaison fait bon connaissance sur les machines  électriques (moteurs et génératrices



définir l'électrotechnique

électrotechnique est un manier qui étude la production ,les machines électriques et autre utilisation d'énergie électrique dans le domaine industriel  .   

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