Niv tax : 3 doc 1/6 Nom :... Prénom :... date :... /... /... Problématique et besoins 70 % de la consommation électrique industrielle est imputable à des moteurs et 33 % de ces moteurs contrôlent des applications de pompage ou de ventilation. La plupart de ces applications sont alimentées par une solution de démarreur progressif. Le moteur fonctionne à pleine vitesse et la variation du débit est atteinte. La consommation d'énergie baisse très légèrement lorsque le débit diminue. À 80 % du débit nominal, la consommation d'énergie reste de 95 %. Le potentiel d'économie sur le parc installé est immense. L'association CEMEP a procédé à une simulation pour le marché européen qui montre que l'implantation de variateurs de vitesse dans ces applications permettrait d'économiser 900 millions d'euros et 4 millions de tonnes de CO2 par an. Comment gérer son énergie plus efficacement? Pour économiser de l'énergie il faut : entraîner le moteur avec un variateur de fréquence au lieu d'un contacteur ou d'un démarreur progressif retirer le dispositif de restriction (soupape ou amortisseur). Le variateur de vitesse permet de réguler la vitesse de la pompe ou du ventilateur et, en conséquence, le débit. Il en résulte une économie considérable par rapport aux solutions classiques : jusqu'à 50 % pour un ventilateur, avec un Retour Sur Investissement (RSI) d'un an environ jusqu'à 30 % pour une pompe et un RSI évalué à deux ans Raccorder Dialoguer
Niv tax : 3 doc 2/6 La société MEDOK s'est dotée de mélangeurs planétaires qui permettent, grâce à leur mouvement satellitaire à 3 vitesses, le mélange homogène des poudres ainsi que l'empâtage des produits hautement visqueux. Vous êtes le technicien qui assure la maintenance des équipements électriques et rattaché à une société extérieur de prestation de service. Votre chantier est la paramétrage d'un convertisseur de fréquence ATV18. Ce convertisseur de fréquence a pour rôle de piloter un moteur de malaxage de produits. Ce malaxeur est constitué d'une pale qui est entraînée par un moteur asynchrone triphasé à 2 paires de pôles. Extrait du cahier des charges Afin d'optimiser la fabrication des différents produits, il a été décidé d'utiliser les mélangeurs pour trois process Chacune de ces étapes ou transformations nécessaires à la fabrication d'un produit demande un mode de fabrication bien défini. Le malaxage est différent pour chacun de ces produits car leur constitution n'est pas la même. L'homogénéité est une phase importante dans l'élaboration des médicaments. Le moteur sera piloté par un Altivar 18 permettant ainsi le réglage en vitesse de la pale. L'Altivar 18 sera commandé quand à lui par un esclave décentralisé dit intelligent (Contrôler Ethernet-Modbus) ou une commande physique locale constituée d'un commutateur rotatif à quatre positions maintenues. K0.0 : Arrêt K0.1 : Vitesse 2 =... K0.2 : vitesse 3 =... K0.3 : vitesse 4 =... Le constructeur impose une vitesse limite à ne pas dépasser soit 540 min -1. Une vitesse supérieure entraînerait des vibrations importantes. Afin d'éviter tout débordement, la mise en rotation de la pale et son arrêt seront conditionnés par une rampe d'accélération :...s, configurée par rapport à la vitesse 2 une rampe de décélération :...s, configurée par rapport à la vitesse 4 L'ouverture du couvercle ne pourra s'effectuer que si la pale est à l'arrêt et correctement positionnée. La détection d'absence d'une phase sera active Exploitations, et réglages de l'altivar 31 (3h) 1. Paramétrage et Exploitation du convertisseur de fréquence (1h 30) 1-1 Donner les caractéristiques électriques de la motorisation ainsi que celle du convertisseur de fréquence sachant que le systhème est alimenté sous une tension de 230V 1~ - 50.
Niv tax : 3 doc 3/6 Plaque signalétique du moteur Mot 3 ~... N... IP... IK... cl... S... kg... couplage/v min -1 KW cos A Plaque signalétique du variateur ATV... N... Tension... /... Puissance... IP... Entrées logiques... Sorties à relais... Entrées analogiques... Sorties analogiques... 1-2 Etude de l'appareillage (annexes 1 à 4) Communication... Fréquence de sortie... Noter dans les rectangles destinés à recueillir les informations matériels la désignation et la référence de Q10 et de KMI L'association Q10, KM1 et ATV28 est elle correcte? Justifiez Sur les annexes, on vous demande de repasser en bleu la partie puissance en rouge les entrées logiques (marche AV) en vert les entrées logiques (Vitesses) Complétez le tableau ci-dessous en donnant l'état des entrées LI3 et LI45 (0 ou1) et la vitesse correspondante en fonction de la position du commutateur K0. K0.0 K0.1 K0.2 K0.3 LI3 LI4 Vitesse 2-1 Mettre sous tension sans donner d'ordre de marche 2-2 Configurer: La fréquence nominale (bfr) du moteur, si elle est différente de 50. 2-3 - Configurer dans le menu drc- : Les paramètres moteurs, seulement si la configuration usine du variateur ne convient pas. 2-4 - Configurer dans les menus I-O- : Les fonctions applications, seulement si la configuration usine du variateur ne convient pas, par exemple le mode de contrôle : 3 fils, ou 2 fils sur transition, ou 2 fils sur niveau. Il faut s'assurer que les fonctions programmées sont compatibles avec le schéma de câblage utilisé. 2-5 Régler dans le menu SEt- : - les paramètres ACC (Accélération) et dec (Décélération), - les paramètres LSP (Petite vitesse quand la consigne est nulle) et HSP (Grande vitesse quand la consigne est maximale), - le paramètre ItH (Protection thermique moteur),
Niv tax : 3 doc 4/6 3- Préparation Afin de ne pas monopoliser le système, la programmation du variateur est préparée en remplissant les tableaux de mémorisation de configuration et réglages 3-1 Calculs des temps accélération et de décélération Afin d'éviter des ac-coups trop importants au niveau mécanique, la montée en vitesse des pâles du ventilateur se fera suivant la figure ci-dessous. f ()...... Arrêt libre 0 30s 30s 60s t Exemple de calculs données : n N moteur 1485 min -1 sous une f = 50 pour la GV et 20 pour la PV on souhaite passer de 0 à la PV en 10s puis de la PV à la GV en 10s 50 50 20 20 0 10s X 0 10s X X + 10 t Le temps se calcule toujours par rapport aux paramètres présents au niveau de variateur, ici PV = 20 et GV = 50. Le temps d'accélération correspond à la grandeur X. Il s'agit d'effectuer un produit en croix. 20 10s 50 X 20 X = 50 x 10 50 x 10 X = 20 = 25s Le temps d'accélération sera donc de 25s Le temps d'accélération correspond à la grandeur X + 10. Il s'agit d'effectuer un produit en croix. 20 X 20 (X + 10) = 50 X 50 X + 10 20 X + 200 = 50 X X = 200 200 = 50 X - 20 X = 30 X 30 = 6,67 s Le temps d'accélération sera donc de 6,67 + 10 = 16,67s Le principe de calcul est identique en phase de décélération 3.2 Tableau de mémorisation configuration / réglages Variateur ATV... Sur système... Paramétrage 1 er niveau Code Réglage usine Réglage système bfr 50
Tableau de mémorisation suite Menu Entrées / Sorties I - 0- Code Réglage usine Réglage système tcc 2C LI2 rrs LI3 LI4 PS2 PS4 A0 rfr r2 SrA Menu contrôle moteur Code UnS Réglage usine 230 V Réglage système V FrS 50 tfr 1,2 x bfr UFt n Frt 0 SFr 4.0 OPL YES Menu réglages drc- SEt- Code Réglage usine Réglage système ACC 3s s dec 3s s LSP 0 HSP bfr Ith selon calibre variateur A SP2 10 SP3 15 SP4 20 4- Appeler le professeur pour vérifier votre fiche de réglage. 5- Entrer les paramètres et essais oui non Donner les informations utiles à l'utilisateur au niveau du fonctionnement (oral). Compte rendu clair exact complet
Niv tax : 3 doc 6/6 Activités Indicateurs d'évaluations Evaluation C1.3 Décoder les documents relatifs à tout ou partie d'un ouvrage. C2.7 Configurer les éléments de l'ouvrage C4.3 Traduire les notices et guides d'utilisation Organiser son poste de travail Décoder les documents relatifs à tout ou partie d'un ouvrage La plaque signalétique du moteur est complète La plaque signalétique du variateur est complète Les références associées aux symboles sont justes Les désignations associées aux symboles sont correctes La justification est sans ambiguïté La partie puissance est reconnue (bleue) Les parties entrées logiques marche sont reconnues (rouge) Les parties entrées logiques vitesse sont reconnues (verte) Les entrées LI3 et LI4 sont reconnus L'élève est autonome Calculs des temps d'accélération et de décélération 1 faute 1 faute Le temps d'accélération est défini Le temps de décélération est défini L'élève est autonome Tableau de mémorisation La paramètrage de premier niveau est validé Le menu entrées sorties est correctement défini et complet Le menu entraînement est correctement défini et complet Le menu réglage est complet et correctement défini L'élève maîtrise son sujet L'élève est autonome La configuration répond aux exigences fonctionnelles. Les paramètres sont correctement entrés et validés L'exécutant est autonome L'exécutant vient rendre compte de son travail Le compte-rendu est clair TI 1 faute I B TB Les informations vont permettre l'exploitation de l'équipement par l'utilisateur. Le compte-rendu est exact Le compte-rendu est complet Mise hors service de l'installation L'installation est correctement mise hors service Le matériel est rangé (dossier, clés système,...) NON OUI L'intersectionneur est consigné L'exécutant vient rendre compte de son travail NON NON TI 1 faute OUI OUI I B TB Observation(s) : Total de cases cochées : Coefficients multiplicateurs : 0 1 2 3 (... x 3 +... x 2 +...x1) x 20 (... x 3 +... x 2 ) Note sur 20 :...