Communication technique 2003-2004 Le transformateur ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Page 1 sur 2 BEP ELECTROTECHNIQUE THEME : Dimensionnement d’un transformateur EPREUVE PROFESSIONNELLE Communication technique DUREE : 2 heures Savoirs Technologique : S2-4 Utilisation de l’énergie électrique Capacités : C1 S’ informer Objectifs : En vous aidant de l’exemple du document LGRAND, déterminer les caractéristiques ainsi que les éléments qui permettent d’assurer la protection et la transformation d’une tension de 400Vac en 24Vac. Connaissances : Production de l’énergie électrique, Protection magnétique, Transformateur. Documents Fournis : Livre de technologie Dossier ressource Lieu d’activité : Salle de cours Nom : Classe : Note : Prénom : / 20 LYCEE PROFESSIONNEL DESCARTES
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Communication technique 2003-2004 Le transformateur ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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BEP ELECTROTECHNIQUE
THEME :
Dimensionnement d’un transformateur
EPREUVE PROFESSIONNELLE
Communication technique
DUREE : 2 heures
Savoirs Technologique : S2-4 Utilisation de l’énergie
électrique Capacités :
C1 S’informer
Objectifs :
En vous aidant de l’exemple du document LGRAND, déterminer les caractéristiques ainsi que les éléments qui permettent d’assurer la protection et la transformation d’une tension de 400Vac en 24Vac.
Connaissances :
Production de l’énergie électrique, Protection magnétique, Transformateur. Documents Fournis :
Livre de technologie Dossier ressource
Lieu d’activité : Salle de cours Nom : Classe : Note : Prénom : / 20
LYCEE PROFESSIONNEL DESCARTES
Communication technique 2003-2004 Le transformateur ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chaque circuit a besoin d'une puissance de transformateur spécifique :c'est le dimensionnement.Mais, pour dimensionner un transformateur d'équipement il ne suffitpas d'additionner les puissances des circuits d'utilisation, il fautégalement tenir compte de la puissance instantanée admissible(puissance d'appel).
Comment calculer la puissance et le dimensionnementd'un transformateur ?
Pour un équipement comportant des automatismes, la puissance d'untransformateur dépend :• De la puissance maximale nécessaire à un instant donné (puissance
d'appel)• De la puissance permanente absorbée par le circuit • De la chute de tension• Du facteur de puissance1) Déterminer la puissance d'appelPour déterminer la puissance d'appel, nous tenons compte deshypothèses suivantes :• Deux appels ne peuvent se produire en même temps• Un facteur de puissance cos ϕ de 0,5 à l'enclenchement• 80 % des appareils au maximum sont alimentés en même temps
De manière empirique et pour simplifier, cette puissance se calculeselon la formule suivante :
P appel = 0,8 (∑Pm + ∑Pv + Pa)∑Pm: somme de toutes les puissances de maintien des contacteurs∑Pv : somme de toutes les puissances des voyantsPa : puissance d’appel du plus gros contacteur
Exemple :Une armoire de commande de machine-outil comportant :• 10 contacteurs pour moteurs 4 kW, puissance de maintien 8 VA• 4 contacteurs pour moteur 18,5 kW, puissance de maintien 20 VA• 1 contacteur pour moteur 45 kW, puissance de maintien
20 VA, puissance d’appel 250 VA cos ϕ 0,5• 25 relais de télécommande, puissance de maintien 4 VA• 45 voyants de signalisation, consommation 1 VA
∑Pm =10 x 8 VA = 80 VA4 x 20 VA = 80 VA1 x 20 VA = 20 VA
25 x 4 VA =100 VA280 VA
∑Pv = 45 x 1 VA = 45 VAPa = 250 VA
P appel= 0,8 (280 + 45 + 250) = 460 VA à cos ϕ 0,5
Une puissance d'appel de 460 VA à cos ϕ 0,5 entraîne undimensionnement minimal de 250 VA
• Pour les autres transformateurs (TDCE, CNOMO, TFCE) on peut, parexemple, se référer aux courbes de dimensionnement par la chute detension (voir ci-contre)
Courbes de dimensionnement par la chute de tension sous cos ϕ 0,5
Puissanced’appel en VA
Tension secondaireen volts
100 000
10 000
1 000
100
10Unominal - 10% Unominal - 5% Unominal
40
63
100
160
250
400
630
1 000
1 6002 0002 5003 150
Pour une puissance de 460 VA cos ϕ 0,5, on lit sur la courbe àUnominal - 5 %* une valeur de 160 VA* Valeur choisie volontairement par précaution
3) Vérifier le choixEffectuer le contrôle suivant à chacun de vos équipements :• calculer la somme totale des puissances au maintien des bobines et celle des voyants sous tension• appliquer ensuite un coefficient : soit celui de 80 % des appareilsmaintenus en même temps sous tension, soit celui issu des calculs réels de votre équipement…La puissance de dimensionnement doit être égale ou supérieure au résultat de ce calcul
2) Déterminer le dimensionnement du transformateurPour les transformateurs de commande en particulier, il suffit, à partirde la puissance d'appel à cos ϕ 0,5, de lire le dimensionnement ci-dessous :
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Commande, télécommande
Transformateursmonophasés
Transformateurs et alimentations ABL-6pour circuits de contrôle
UtilisationLes transformateurs monophasés type ABL-6T délivrent des tensions et des courantsadaptés aux personnes et aux constituants d’automatismes, en conditionsindustrielles.
Caractéristiques :c gamme de fréquences 47...63 Hzc classe de protection I ou adaptation réseau primaire ± 15 V CAc degré de protection IP 20c tenue diélectrique :v primaire/secondaire : 4 000 Vv enroulement/masse : 2 000 Vc limitation de la diffusion des perturbations électromagnétiques et sécurité renforcéedes personnes par écran électrostatiquec fixation par vis ou rail symétrique avec platine en optionc conformité aux normes CEI 742, EN 60-742c température de fonctionnement : - 20 °C à + 60 °C.
transformateurmonophasé ABL-6
type tension tension puissance dimensions fixations masse réf.primaire secondaire nominale H L P H L(V) (V) (VA) (mm) (mm) (kg)
Le disjoncteur magnéto-thermique GB2 protège et isole les circuits de contrôle deséquipements industriels avec bobines de contacteurs, transformateurs,…Il protège et isole les circuits auxiliaires monophasés tels qu'électrovannes, électro-freins, chargeurs de batteries, alimentés à partir de la tension de contrôle.
GB2-CB, GB2-CD, GB2-DB12 calibres sont proposés, de 0,5 à 20 A, en version unipolaire (GB2-CB), unipolaire+ neutre (GB2-CD) et bipolaire (GB2-DB).Ils ont un seuil de déclenchement magnétique situé entre 12 et 16 In pour supporterles pointes de courant de nombreux constituants industriels.
GB2-CS2 calibres sont proposés, de 0,5 et 1 A, en version unipolaire.Le seuil de déclenchement magnétique se situe entre 5 et 7 In.
Fonctionnalités, installationc fixation par encliquetage sur tout type de profilé ( de largeur 35 mm,sur profilé ' et sur platine Telequickc repérages amont et aval par repères encliquetables AB1c indication claire des positions I et O sur l'organe de commandec appareil infraudable ne nécessitant pas de maintenance particulière (seuils dedéclenchement magnétique et thermique fixes).
Choix pour protectiondes circuits alimentés par transformateurs
Transformateurs monophasés.Pointe magnétisante : 20 In.Fonctionnement des déclencheurs magnétiques : 13 In.
jeu de barres pour alimentation 1 GB2 G210de 10 GB2-DB ou 20 GB2-CB ou GB2-CSavec 2 connecteurs d'alimentationconnecteur d'alimentation 10 GB2 G01embout de protection 10 GB2 G02
UtilisationLes relais CA2-D associés aux auxiliaires permettent de réaliser des automatismes enconditions industrielles.
Caractéristiques :c courant d’emploi des contacts 10 A (Ith)c contacts autonettoyants par frottement à chaque manœuvrec fixation sur rail symétrique ou par visc bobines interchangeables pour changement de tensionc vis sous tension protégées contre le toucherc montage de blocs auxiliaires par encliquetage frontal ou latéralc raccordement maxi par borne : 2 x 2,5 mm2
c endurance mécanique > 30 millions de manœuvresc conformité aux normes CEI 947-2, NF C 63-140c température de fonctionnement : - 5 °C à + 55 °C.
schéma CA2-DN 40 schéma CA2-DN31 schéma CA2-DN22
Relais auxiliaires CA2-D
Relais auxiliaires série D pour conditionsindustrielles
Relais auxiliaires CA2-D
(1) dans la référence du contacteur, le point est à remplacer par une des lettres indiquant la valeur dela tension de commande :
A1
A2
13/N
O14
23/N
O24
33/N
O34
43/N
O44
A1
A2
13/N
O14
21/N
C22
33/N
O34
43/N
O44
A1
A2
13/N
O14
21/N
C22
31/N
C32
43/N
O44
P.214 5/07/99, 9:42214
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Contacteurs triphasés série DProtection et commandedes moteurs
UtilisationLes contacteurs LC1-D permettent de réaliser les commandes automatiques desmoteurs mono ou triphasés en conditions industrielles.
Caractéristiques :c fixation sur rail symétrique ou par visc bobines interchangeablesc vis sous tension protégées contre le toucherc montage des auxiliaires par encliquetage frontal ou latéralc inverseurs livrés montés et câblés pour les moteurs triphasésc durabilité électrique > 2 millions de manœuvresc conformes aux normes CEI 947-2, NF C 63-110c température d’utilisation : - 5 °C à + 55 °C.
contacteurs inverseurs LC2-D50 pour 2 sensde marche
(1) Dans la référence du contacteur, le point est à remplacer par une des lettres indiquant la valeurde la tension de commande :