Lycée des métiers Louis Blériot, Marignane Travaux Pratiques Nom : ELEC TEAM Repère : TP2.1 Amélioration du monte charge du tunnel Prado Carénages Part 1 Le Tunnel Prado Carénage, d une longueur de 2,5 km, permet de traverser la ville de Marseille facilement et rapidement sans quitter l'autoroute. Il relie l autoroute A55 à l autoroute A50. Le monte charge a été fabriqué pour faciliter le déplacement de matériels entre le 2 ème et le 3 e étage du tunnel notamment pour transporter le matériel des agents de maintenance. L entreprise d exploitation du tunnel veut augmenter la capacité de levage de son Monte Charge en allant jusqu à 6 t 795 kg et rénover l ensemble de l armoire électrique commandant ce système. Choisir et justifier les constituants du monte charge compte tenu des modifications techniques effectuées et de réaliser les schémas correspondants. Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 1
Centre d intérêt : CI2 Compétences : C2.1 C2.2 C3.1 C5.2 Savoirs : S0.3 S1.4 S2.1- S3.1- S4.5 S4.6 S7.1 S7.6 Durée prévue : 4h Support d activités : Système Monte Charge Avant cette activité, vous devez : - Savoir choisir un appareillage - Savoir faire un bilan mécanique sur un moteur Acquis En cours Non Acquis Je calcule la puissance utile Pu du moteur en faisant un bilan mécanique Je choisi le moteur Je choisi les appareillages de commande et protection du moteur Je choisi les capteurs de fin de course Je choisi les appareillages de commande et de signalisation Je réalise le devis de l installation sur Excel Méthode de travail Choisir les outils de travail et les documentations adaptées Fournir un travail régulier sur l ensemble de la séance, implication dans le binôme Travailler en autonomie Attitude professionnelle Respecter les consignes de sécurité Persévérer dans la recherche de solution Respecter ses camarades Réalisation du travail demandé Compréhension du travail demandé Pertinence des calculs mécaniques et du choix de matériel Retranscription des éléments de réponse Clarté et propreté du compte rendu Note proposée et observations : Satisfaisant en cours d acquisition non acquis Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 2
1. Choix du moteur Après des calculs, nous déterminons que pour soulever la charge de 6.795 tonnes, il faut un couple T > 20 000Nm Nous avons un réducteur en sortie du moteur et son rapport de réduction est r = 0.01 Calculer par conséquent le couple à fournir par le moteur Tm en Nm (ce sera donc le couple en entrée du réducteur) à partir du couple qu il faut fournir pour soulever la charge. On vous précise que : Le tambour du treuil de levage a un rayon R = 636mm La vitesse de levage doit être V = 2m/s Calculer par conséquent la vitesse angulaire de rotation en sortie du réducteur s en rad/s En déduire la vitesse de rotation en sortie du réducteur Ns en tour/min A partir du rapport de réduction du réducteur, déduire la vitesse de rotation en entrée du réducteur (qui sera en fait la vitesse de rotation en sortie du moteur Nm) Calculer maintenant la puissance utile que consommera le moteur Pu Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 3
Déterminer par conséquent la référence du moteur Leroy Somer triphasé type LSES à 2 pôles. Effectuer cette recherche sur internet : www.leroysomer.fr ( solutions ; système d entrainement ; moteurs asynchrones) A partir du catalogue, remplir le tableau ci-dessous listant les caractéristiques du moteur. Caractéristiques Repère Valeurs Puissance nominale à 50 Hz Exemple : Putile Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 4
T ou M : couple en Nm (Newton-mètres) r : rapport de réduction du réducteur V : vitesse de déplacement linéaire en m/s R : rayon en m : vitesse angulaire en rad/s N : vitesse de rotation en tr/min Sur un réducteur : Tsortie = Tentrée x r 1 V = R x = R V = 2 N 60 N = Nsortie r = Nentrée 60 2 Nentrée = Rappel de mécanique élémentaire Nsortie r Dans un système d entraînement (en considérant le rendement égal à 100%), la puissance se conserve : Psortie = Pe où e est l indice pour l entrée et s pour la sortie P = T x 2 N 60 où T est exprimé en Nm N fréquence de rotation (vitesse) est exprimée en tr/min Calculer maintenant la puissance absorbée par le moteur Pa en W à partir du rendement. Calculer le courant consommé par ce moteur à partir de la puissance absorbée On est bien sûr en triphasé. Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 5
2. Commande du moteur Nous choisissons de commander le moteur avec deux contacteurs (KM1 commandera la montée, KM2 commandera la descente). Nous prendrons un contacteur télémécanique Inverseur de Tesys D et le circuit commande est en 24V ~. Déterminer la catégorie d emploi de ce contacteur. Déterminer la référence du contacteur. A partir de la tension de la bobine, compléter la référence. Déterminer la référence du bloc auxiliaire frontal à fixation à vis étriers pour avoir 2 contacts NO et 2 contacts NF Nous aurons également un contacteur en amont de KM1 et KM2 ; son repère est KM0 et servira à la mise sous tension. Nous prendrons un contacteur télémécanique de Tesys D et le circuit commande est en 24V~. Attention, ce contacteur se choisira en fonction du courant d emploi calculé précédemment. Déterminer la référence du contacteur. A partir de la tension de la bobine, compléter la référence. Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 6
3. Protection du moteur Nous choisissons de protéger le moteur avec un disjoncteur moteur magnéto-thermique dont le pouvoir de coupure Pdc sera de 70kA. Nous le nommerons DJ0. Déterminer la référence du disjoncteur moteur qui correspond à notre installation Il sera choisit en fonction de la plage de réglage thermique. Déterminer la référence du dispositif de discrimination à ajouter à ce disjoncteur tout en sachant que la tension du circuit commande est bien 24V ~ 4. Dispositif de sectionnement Nous devons pouvoir sectionner et interrompre en charge l alimentation sur le côté de l armoire et la condamner. Nous prendrons un interrupteur sectionneur porte fusible de type GS1 que nous repèrerons Q0. Déterminer la référence de cet interrupteur sectionneur sachant qu il sera à commande extérieure latérale droite, tripolaire à fusible de taille 0. Déterminer la référence du dispositif de commande latérale droit, verrouillage en position 0 et de couleur rouge/jaune. Déterminer la référence de la rallonge pour la commande latérale extérieure. Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 7
5. Capteur de Fin de course Nous aurons besoin de 2 interrupteurs de position de type XCKJ. Déterminer la référence de ces interrupteurs de position sachant qu ils seront à commande à levier thermoplastique à action brusque. 6. Equipement de commande La commande du monte charge se fera de la façon suivante : On actionne un BP «mise sous tension» vert qui commandera le contacteur KM0, on actionne le BP «montée» blanc pour monter ou le BP «descente» noir pour descendre. Nous avons la possibilité d actionner un BP «Arrêt» rouge pour couper l alimentation de KM0. Tous les boutons poussoirs sont à corps métallique de diamètre 22, à impulsion affleurant respectant le marquage international et on commande le produit complet. Déterminer la référence du BP «sous tension» Déterminer la référence du BP «arrêt» Déterminer la référence du BP «montée» Déterminer la référence du BP «descente» Un arrêt d urgence UR peut couper toute l alimentation de la commande. C est un bouton coup de poing à accrochage mécanique de type «tourner pour déverrouiller». Déterminer la référence du bouton UR Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 8
7. Equipement de signalisation 1 voyant vert signale la mise sous tension 1 voyant blanc signale la montée 1 voyant bleu signale la descente Déterminer la référence du voyant «sous tension» Déterminer la référence du voyant «montée» Déterminer la référence du voyant «descente» 8. Devis du Monte charge Compléter le tableau ci-dessous. Nb Désignation Repère Référence Prix HT 1 Moteur M1 LSES280S C 4000 Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 9
Faire le total HT. Faire le total des taxes sachant que la TVA est à 19.6%. Faire le total TTC. Réaliser le devis de cette installation sur le logiciel Microsoft Excel. Amélioration du Monte charge du tunnel TP2.1 1 BAC ELEEC Page 10