Baccalauréat professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants ÉPREUVE E2 Étude d un ouvrage Sujet : Approfondissement dans le champ d application industriel Partie E : VENTILATEURS DES CONDITIONNEURS - Sujet (documents à compléter)..page 271 à 311 Baccalauréat professionnel Electrotechnique, énergie, équipements communicants Durée : 5 heures Epreuve : E2 SUJET Coefficient : 5 Page : 261
On souhaite : PARTIE E VENTILATEURS DES CONDITIONNEURS Modifier l alimentation du moteur du ventilateur des conditionneurs en fonction des nouvelles contraintes imposées. E1) Motorisation des ventilateurs : Vérification de la puissance du moteur nécessaire pour entraîner le ventilateur à l aide des documents techniques DT5 et DT6. E1-1) Calculer la puissance de soufflage (Ps) fournie par le ventilateur pour un débit de soufflage maximal dans la cabine de peinture. /4 E1-2) Calculer la puissance mécanique (Pm) nécessaire pour entraîner la courroie et l ensemble des éléments mobiles du ventilateur pour un rendement η = 0,8. E1-3) Calculer la puissance utile (Pu) fournie par le moteur au ventilateur sachant que les pertes de transmission dues aux courroies sont de 2,5%. E1-4) Déduire la conformité ou non du choix du moteur. Justifier votre réponse. Conforme Non conforme Bac Pro ELEEC Session 2007 Epreuve : E2 Sujet champ industriel Page 271
E2) Etude de l installation : Choix du matériel nécessaire pour assurer une protection adéquate des moteurs des ventilateurs à l aide des documents techniques DT5, DT6, DT7, DT8, DT29, DT30 et DT33.. Cahier des charges : - La coordination de protection sera de type 2. - La protection du moteur contre les courants de court-circuit sera assurée par un disjoncteur équipé d un déclencheur magnétique (MA). - La protection du moteur contre les surcharges sera assurée par relais de protection multifonction LT6-P. - La commande des moteurs et la lecture des courants seront réalisées par un automate programmable industriel à l aide d une liaison série RS 485 et du protocole de communication Modbus. - La protection contre l échauffement interne du moteur sera assurée par des sondes PTC (thermistances à coefficient de température positif) reliées au relais LT6-P. E2-1) Calculer la puissance nominale absorbée (Pa) en W par le moteur du ventilateur. /4 E2-2) Calculer le courant nominal (In) absorbé par le moteur. /4 E2-3) Donner la référence du disjoncteur ainsi que son déclencheur, sachant que le courant de court-circuit en amont du disjoncteur est inférieur à 30 ka /6 Disjoncteur Bloc de coupure Pouvoir de coupure Nombre de pôles Référence Déclencheur Type Calibre Nombre de pôles Référence Bac Pro ELEEC Session 2007 Epreuve : E2 Sujet champ industriel Page 281
E2-4) Donner la référence complète du contacteur de puissance. Catégorie d emploi Tension de commande Référence E2-5) Donner la température maximale d échauffement du moteur du ventilateur. Justifier votre réponse. Température max. E2-6) Par construction, la réserve thermique est de 25 C, quelle est la température nominale de fonctionnement du moteur (TNF). E2-7) Donner la référence des sondes PTC correspondantes. Référence /1 E2-8) Donner la référence des transformateurs de courant nécessaires ainsi que celle du relais de protection multi-fonction LT6-P pour protéger le moteur. Désignation Quantité Courant d emploi Référence Transformateur de courant Relais de protection multi- Fonction E2-9) Déterminer la valeur du courant de réglage (Ir) du relais LT6-P afin de réaliser une protection adéquate du moteur M1. Courant de réglage Bac Pro ELEEC Session 2007 Epreuve : E2 Sujet champ industriel Page 291
E2-10) Expliquer le principe de la notion de communication dans le protocole Modbus. E2-11) Avec le protocole Modbus, 64 adresses (0 à 63) peuvent être définies pour le relais de protection LT6 P. Donner le nombre de bits nécessaire au codage de ces 64 adresses. Justifier votre réponse. Nombre de bits E3) Représentation schématique de l installation : Elaboration des schémas électriques permettant de répondre au nouveau cahier des charges à l aide des documents techniques DT31 et DT32. E3-1) Compléter le schéma de puissance suivant (folio10) permettant de répondre au cahier des charges et de respecter les contraintes suivantes : /8 - La mise sous-tension du relais LT6 P s effectue à la mise sous-tension du conditionneur1. - L affichage du courant moteur en face de l armoire de commande est réalisé par un ampèremètre analogique (calibre 1A, affichage 100). Il utilise un des transformateurs de courant du relais LT6 P. E3-2) Compléter le schéma de commande suivant (folio 10) permettant de répondre au cahier des charges et de respecter les contraintes suivantes : /8 - Les ordres de marche et d arrêt du ventilateur sont donnés par l automate programmable «commande en liaison série». - Indication de l état des constituants de puissance. - Signalisation des défauts de surcharge ou du déclenchement du relais LT6 P à l aide des voyants H1 et H2. Nota : Les deux voyants H1 et H2 ainsi que l alimentation contrôle ont la même tension d alimentation que le circuit de commande du conditionneur 1. Bac Pro ELEEC Session 2007 Epreuve : E2 Sujet champ industriel Page 301
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 7 1 2 3 4 5 6 A B C D E F G H I J K L (vers d'autres folio) I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 C1 C2 A2 A1 L11 Relais de protection multifonction LT6 P0M0..FM liaison RS 485 vers automate 95 96 O1 O2 97 98 93 94 T1 T2 NC H1 H2 2T1 KMV H1 H2 L21 4T2 L31 6T3 M1 3 KMV QV I> I> I> Ventilateur de conditionneur 1 Relais LT6 P Folio 10 Bac Pro ELEEC Session 2007 Epreuve : E2 Sujet champ industriel Page 311