LYCEE TECHNIQUE PIERRE EMILE MARTIN BOURGES

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1 TP LYCEE TECHNIQUE PIERRE EMILE MARTIN BOURGES TET GENIE ELECTROTECHNIQUE Durée : 3 heures Demarrage etoile triangle Etude démarrage étoile triangle S.T.I. Salle des systèmes Pré-requis : Un cours aura lieu au préalable en classe entière sur les différents procédés de démarrage des moteurs triphasés à cage. Savoir utiliser les appareils de mesure (pince multifonctions, oscilloscope à mémoire) Objectif : Lors d une phase de démarrage, relever et comparer le courant Id et le temps td de démarrage entre un démarrage direct et étoile-triangle pour un moteur asynchrone triphasé à cage. Période de l année : Deuxième trimestre Centre d'intérêt: Commande des systèmes Protéger les biens Conditions de réalisation: Groupe de 2 élèves. Partie du programme du baccalauréat STI génie Electrotechnique : II Fonction commander la puissance II Par ondulation d'énergie II Fonction convertir l'énergie Moyens mis en oeuvre : Dossiers technique et pédagogique. Maquette départ moteur (côté fonctionnement manuel) Appareils de mesure A partir de la maquette départ moteur, on vous propose de comparer un démarrage direct et démarrage étoile triangle d un point de vue intensité. Ensuite on vous demande de créer une surcharge et d observer la réponse des protections. Problématique : Quel est l avantage de démarrer un moteur asynchrone triphasé en étoiletriangle par rapport à un démarrage direct et d autre part quel est l emplacement le plus judicieux du relais thermique dans le démarreur étoile-triangle? A- Préparation : A rechercher à la maison avant la séance de Tp 1- Représenter, sur le document réponse n 1, les schémas électriques de puissance et de commande. Faire vérifier au professeur responsable avant le début de la séance Démarrage étoile-triangle Classe :TET 1/6

2 B- Manipulations Les montages et les essais sont réalisés côté fonctionnement manuel. 1- Démarrage direct avec charge nominale : On se propose d étudier le comportement du moteur asynchrone triphasé à cage dans sa phase de démarrage Id en direct (charge réglée pour le point de fonctionnement nominal). 1-1 Donner le couplage des enroulements du moteur asynchrone triphasé (à justifier) 1-2 Hors tension : Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (démarrage direct) en respectant le couplage ainsi que les appareils de mesure pour visualiser Id d = f(t) et u enr d = f(t). 1-3 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. Appeler le professeur responsable pour vérification 1-4 Mettre sous tension et régler la charge pour le point de fonctionnement nominal du MAS. Prédéterminer les calibres et la base de temps de l oscilloscope (temps de démarrage environ 1s) 1-5 Visualiser Id d = f(t) et u enr d = f(t) pour le démarrage direct. Imprimer les oscillogrammes et mettre un titre sur chaque relevé. Indiquer par une flèche l'image de Id d (la valeur efficace du courant de démarrage), l'image de In d (valeur efficace du courant en régime permanent) et td d (temps de démarrage). Déterminer les valeurs de : Id d, In d, td d et U enr d. 1-6 Compléter le document réponse n 2 Démarrage étoile-triangle Classe :TET 2/6

3 2- Démarrage étoile-triangle avec sa charge nominale 1er cas : Démarrage étoile-triangle n 1 fig1 On se propose d étudier le comportement du moteur asynchrone triphasé à cage dans sa phase de démarrage Id Y en étoile-triangle (charge réglée pour le point de fonctionnement nominal). 2-1 Hors tension :Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (étoiletriangle fig 1) ainsi que les appareils de mesure pour visualiser Id Y = f(t) et u enr Y = f(t). 2-2 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. Appeler le professeur responsable pour vérification 2-3 Sous tension : Régler la charge pour le point de fonctionnement nominal du MAS. Prédéterminer les calibres et la base de temps de l oscilloscope (temps de démarrage environ 5s) 2-4 Sous tension : Visualiser Id Y =f(t) puis u enr Y =f(t) pour le démarrage étoile -triangle. Imprimer les oscillogrammes et mettre un titre sur chaque relevé Indiquer par une flèche l'image de Id Y (la valeur efficace du courant de démarrage), l'image de In Y (valeur efficace du courant en régime permanent) et td Y (temps de démarrage) et la phase étoile et triangle. Déterminer les valeurs de : Id Y, In Y, td Y et Uenr Y puis Uenr. 2-5 Compléter le document réponse n Donner une méthode pour régler la temporisation à partir de la courbe Id Y = f(t), et expliquer ce choix. 3- Démarrage étoile-triangle avec une surcharge Is = 2In 3-1 A partir de la courbe de déclenchement du relais thermique classe 10A, déterminer le temps de déclenchement à froid lors d une surcharge Is = 2In 3-2 Visualiser I s1 =f(t) puis déterminer le temps de déclenchement t s1 Démarrage étoile-triangle Classe :TET 3/6

4 2eme cas : Démarrage étoile-triangle n 2 Fig2 3-3 Hors tension : Brancher le moteur asynchrone puissance et commande (étoile-triangle fig 2) ainsi que les appareils de mesure. 3-4 Donner le réglage relais thermique, et expliquer ce choix. 3-5 Visualiser I s2 =f(t) puis déterminer le temps de déclenchement t s2 3-6 Compléter les temps de déclenchement t s1 et t s2 (document réponse n 2) puis comparer ces temps. Pourquoi cette différence? C- Conclusions: 1- D après le cours, donner la relation entre les courants de démarrage Id d et Id Y puis conclure. 2-D après le cours, donner la relation entre les couples de démarrage Td d et Td Y puis conclure. 3- On dispose d un moteur asynchrone triphasé à cage 230/400V : Donner les caractéristiques du réseau (tensions) pour que ce démarrage soit réalisable. Justifier la réponse. 4- Quel est l emplacement le plus judicieux du relais thermique dans un démarreur étoile triangle? Justifier la réponse Démarrage étoile-triangle Classe :TET 4/6

5 Document réponse n 1 Nom-Prénom: Classe : Date: Démarrage étoile-triangle Classe :TET 5/6

6 Document réponse n 2 Noms- Prénoms: Classe: Date: Courant de démarrage I d Direct Réseau 3 x230v Etoile-triangle 1 er cas Etoile-triangle 2 ème cas Courant en en régime permanent I n I d direct /I n direct Id direct / Id étoile-triangle Temps de démarrage t d Tension aux bornes des enroulements Uenr Uenr d = Uenr Y = Uenr = Courant de réglage du relais thermique Ir Temps de déclenchement du thermique ts Remarques-conclusions Démarrage étoile-triangle Classe :TET 6/6