T.P. N 33 : Le Bain de dégraissage DÉROULEMENT DE LA SÉANCE TITRE ACTIVITÉS PROF ACTIVITÉS ÉLÈVES MOYEN DURÉE Fin du T.P. {3,5 heures} Page 1 sur 7
Tableau de comité de lecture Date de lecture Lecteurs Observation Remarques rédacteur Date modifications 17 mars 2002 CROCHET David Première Version + Améliorations mineures 17 mars 2002 Quote of my life : Fournir ma contribution aux autres est ma philosophie. Et la vôtre? Si vous avez lu ce T.P. et que vous avez des remarques à faire, n'hésiter pas et écrivezmoi à l'adresse suivante : Ce dossier contient : EMail : Crochet.david@free.fr Un dossier élève (pages 4 à ) Un dossier prof (pages à ) Un dossier ressource (page à ) Un transparent (page ) Adresse Professionnel : CROCHET David Professeur de Génie électrique Lycée Joliot CURIE Place du Pigeon Blanc 02500 HIRSON (Adresse valable jusq'au 30 juin 2002 Page 2 sur 7
T.P. N 33 Le Bain de dégraissage Niveau : T STI GET Lieu : Atelier d'électrotechnique Durée : 3,5 heures Organisation : groupe ½ classe, travail binôme LIAISON AU RÉFÉRENTIEL B 2 CHAPITRE 2 : Système terminal de conversion de l'énergie électrique PRÉREQUIS Les élèves doivent être capables : OBJECTIFS Les élèves devront être capables de : Apprendre à (savoir intégré) Apprendre à (savoir actif) NIVEAU D'APPRENTISSAGE Active formative MÉTHODE Page 3 sur 7
S.T.I. G.E.T. B 2 ÉLECTROTECHNIQUE BAIN DE DÉGRAISSAGE DOSSIER PÉDAGOGIQUE TP N 33 Le Bain de dégraissage Objectif : Matériel : Documents : Secteur : Atelier d'électrotechnique Durée : 3,5 heures Nom, Prénom : Classe, Groupe : Page 4 sur 7
Le Bain de dégraissage 1. Analyse fonctionnelle 1.1. Donner la fonction d'usage du système "Bain de dégraissage" 1.2. Indiquer le support d'activité assurant la fonction "gérer l'énergie" 1.3. Indiquer le support d'activité qui assure la fonction "moduler l'énergie" 1.4. Recenser les différentes données de contrôle agissant sur le bloc fonctionnel "moduler l'énergie" 2. Analyse matérielle 2.1. Justifier le choix du modulateur : Réseau 3 x 400 V AC 50 Hz Référence des deux thermoplongeurs : TV 45 E 030 Référence du modulateur : LH1 BP 12 MQ 2.1.1. Relever la puissance maximale du modulateur et la puissance des deux thermoplongeurs. 2.1.2. Justifier le choix de ce modulateur 2.2. Configurer et mettre en œuvre le modulateur Le GRADIPAK sera commandé par un régulateur universel de température à microprocesseur. Sortie de régulation : Tension de 0 à 10 V continu. En vous aidant du document "GRADIPAK", mise en œuvre et exploitation" : 2.2.1. Donner le positionnement du cavalier sur le sélecteur de commande C. 2.2.2. Proposer le schéma de raccordement du régulateur sur le gradipak 2.3. Analyse de fonctionnement du modulateur Le GRADIPAK est commandé par un signal analogique de 0 à 10 V. En vous aidant de l'extrait de catalogue "Électronique de puissance" 2.3.1. Donner le nombre de période entière du train d'onde pour une tension de commande de 1 V, 4 V et 8 V. Donner respectivement le facteur de marche en %. 2.3.2. Identifier la nature des composants de puissance, qui contrôlent la conduction du courant dans les résistances du thermoplongeurs. Page 5 sur 7
2.3.3. Le réseau est défini 3 x 400 V AC + N + P.E. 50 Hz. En vous aidant du schéma, citer les conducteurs utiliser par le système. 2.3.4. Seulement deux phases sur trois sont contrôlées par le modulateur, justifier cette solution technologique. 2.4. Vérification du fonctionnement Les vérifications d'usage avant la mise en service du GRADIPAK étant effectuées, l'installateur désire s'assurer du bon fonctionnement du convertisseur en remplaçant le régulateur par une commande manuelle. La puissance se réglera au moyen d'un potentiomètre. Configuration réalisée : cavalier du sélecteur de commande "C" en position 5 Raccordement de la commande selon schéma cidessous : R e 26 27 28 29 R 3 R 2 Avec : R e : résistance interne du GRADIPAK (Valeur ohmique à relever) R 2 : potentiomètre pour le réglage de la puissance (R 2 = 2,2 kω) R3 : Résistance fixe (à déterminer). 2.4.1. Relevez la tension disponible entre les bornes 26 et 27 du gradipak, ainsi que la valeur de la résistance interne. 2.4.2. Calculer la valeur ohmique de R 3 pour avoir une variation de tension de 0 à 10 V sur l'entrée de référence (29) avec un potentiomètre de 2,2 kω. 2.4.3. Calculer la puissance dissipée par R 3. 2.4.4. Choisir une valeur optimale normalisée, puissance et valeur ohmique de R 3 pour assurer une variation de la tension de commande comprise en 0 et 10 V minimum, parmi les valeurs cidessous : Valeur ohmique Puissance 470 Ω 560 Ω 680 Ω 820 Ω 1/8 W ¼ W 1 W 10 W Page 6 sur 7
3. Partie pratique 3.1. Étude de l'influence la tension de commande sur le fonctionnement du gradipak 3.1.1. Avec un voltmètre, relever la valeur de la tension de consigne (bornes 2729) et relever avec un oscilloscope le signal aux bornes d'une résistance (Phase 1 neutre) avec une sonde différentielle. (Valeur de la tension de consigne : 2V) 3.1.2. Pour une tension de consigne de 1V, 4V et 8 V, Indiquer la durée d'un cycle et la durée de conduction et le nombre de période réseau par cycle 3.2. Étude énergétique 3.2.1. Avec l'aide d'un compteur énergétique et d'un chronomètre, et pour une tension de consigne de 1V, 4V, 8V et 10V, indiquer la puissance moyenne consommée par les résistances (les mesures seront faites sur 2 tours du compteur) 3.2.2. Relever sur le dossier technique la puissance d'un thermoplongeurs. Quel est la puissance totale installée des thermoplongeurs? 3.2.3. Pour chaque valeur de consignes, exprimer en % de la puissance totale installée, la puissance consommée 3.2.4. Régler le système afin de fournir la puissance maximum, et avec l'aide d'un wattmètre, mesurer la puissance consommée par les résistances. 3.2.5. Relever le courant absorbé par phases 3.2.6. Comparer par rapport à la mesure effectuée par le compteur. 3.2.7. Relever la puissance absorbée par le système et calculer son rendement global 3.3. Identification des systèmes de protection 3.3.1. Citer les 3 protections du circuit de puissance. 3.3.2. Relever les valeurs de réglages des éléments F11 etf21, indiquer si les réglages sont corrects. Expliquer. 3.3.3. Avec l'aide du dossier technique, indiquer la référence de F1, F2, F11, F12. 3.3.4. Expliquer en quelques mots, ou par une formule physique, pourquoi le contrôle de 2 phases sur les 3 suffit. Page 7 sur 7