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série 3
4 Démarrage par gradateur de tension
Le gradateur est un convertisseur qui permet de
transformer une source de tension sinusoïdale alternative de valeur efficace
fixe en une tension alternative de valeur efficace variable de même fréquence.
II-2-4-1 Principe de fonctionnement et couplage:
Le gradateur se comporte comme un interrupteur. Il
permet d’établir ou d’interrompre la liaison entre la source de tension et le
récepteur. La tension aux bornes du récepteur évolue en fonction de la commande
de l’interrupteur. Le réglage de l’intensité du courant débité par la source
permet de moduler l’énergie absorbée par le récepteur.
L’interrupteur qui constitue le gradateur est composé
de 2 thyristors montés tête-bêche ou d’un triac. Cet étage de puissance est
associé à une « électronique» de commande permettant de faire varier l’angle
d’amorçage α des thyristors.
Le moteur asynchrone triphasé est alimenté par l’intermédiaire
d’un gradateur qui provoque la monté progressive de la tension.
On peut réduire l’intensité de démarrage à une valeur précise
en agissant sur l’angle de commande des thyristors.
Pour limiter l’appel de courant au démarrage, on réduit
la tension efficace ce qui limite le couple moteur au démarrage. On doit donc
s’assurer en permanence que le couple de démarrage soit supérieur au couple résistant
du système à entraîner
II-2-4-2 Avantages et inconvénients.
II-3 Comparaison des différents modes de démarrage.
II-4 Appareilles de protection.
II-4-1 Le
Fusible
Un fusible est un composant
conducteur d'électricité qui accepté de laisser passer un courant jusqu'à une
certaine valeur, sans fondre. Au delà de cette valeur de courant limite, il
fond et empêche ainsi le courant de continuer sur sa lancée. On l'utilise pour
protéger un équipement ou pour protéger une ligne d'alimentation (câble
électrique) contre des surintensités, qui peuvent provoquer un échauffement
important, voir un incendie. Une surintensité peut tout aussi bien provenir
d'une surtension, que d'un défaut d'un composant dans une électronique
quelconque. Un court-circuit est une cause fréquente de surintensité
(court-circuit en sortie d'une alimentation ou en sortie HP d'un amplificateur
BF, par exemple).
On connait bien, au moins pour les avoir vus au moins une fois
dans sa vie, les fusibles archi-connus de type 5x20 (diamètre 5 mm et longueur 20 mm ), largement utilisés
dans les appareils électroniques, ou ceux de type 10x38 utilisés dans les
anciennes installations électriques individuelles (les fameux 10A, 16A ou 20A).
Mais on connait peut-être un peu moins bien les autres types
de fusibles. Cette page passe en revue quelques types de cette grande famille
de composants.
II-4-2 Le sectionneur
Le sectionneur
est un appareil électromécanique
permettant de séparer, de façon visible, un circuit
électrique en aval de son alimentation et qui assure en position
ouverte une distance de sectionnement satisfaisante électriquement.
Le principe mécanique
est d'ouvrir un circuit électrique, afin d'isoler une partie de l'installation
raccordée en aval du sectionneur.
En conséquence, le sectionneur, à la
différence du disjoncteur,
n'a pas de pouvoir de coupure, ni de fermeture.
Il est impératif d'arrêter l'équipement aval pour éviter une ouverture en charge.
Dans le cas contraire de graves brûlures pourraient être provoquées, liées à un
arc
électrique provoqué par l'ouverture.
Le
sectionneur pour satisfaire aux normes en vigueur doit pouvoir être condamné
en position ouverte.
II-4-3 Le
disjoncteur
Le disjoncteur est un appareil électromagnétique
capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans des
conditions normales, mais surtout dans celles dites ”anormales”, c’est-à-dire :
- surcharge,
- court-circuit.
Il s’ouvre alors automatiquement. Après élimination du
défaut, il suffit de le réarmer par une action manuelle sur la manette.
Le rôle principal assigné à un disjoncteur est de
protéger l’installation électrique, et les conducteurs situés en aval, contre
les conditions anormales de fonctionnement : les surcharges et les
courts-circuits. Pour assurer efficacement cette fonction, le déclencheur du
disjoncteur doit prendre en compte l’évolution des récepteurs.
Celle-ci se caractérise par :
·
une «pollution» accrue en harmoniques.
Le développement de l’électronique de puissance, donc
des charges non linéaires : machines de traitement de l’information,
redresseurs, gradateurs, hacheurs... et l’évolution de la technologie des
récepteurs - lampes à décharges, lampes fluorescentes..., ont augmenté
l’intensité des courants harmoniques dans les réseaux de distribution.
· des courants
«impulsionnels » plus fréquents dus aux charges classiques et nouvelles générant
des courants d’appel importants :
- condensateurs pour la compensation du cos j (dont la
valeur de référence a augmenté), transformateurs BT/BT,
- mais aussi redresseurs avec condensateurs en tête de
plus en plus répandus (lampes à starter électronique, ordinateurs…).
·
des récepteurs commandés suivant des «cycles».
L’automatisation plus poussée entraîne des manœuvres
plus répétitives de récepteurs tels que moteurs de procès, robots de
production, régulations thermiques par trains d’ondes...
En parallèle à cette évolution, l’exigence d’une
meilleure continuité de service s’est accrue ; ainsi :
· pour éviter les
manques de tension, améliorer la continuité de service implique d’installer des
sources de remplacement telles que les Groupes
Electrogènes (GE). Celles-ci ont des caractéristiques
particulières que la protection devra intégrer ; par exemple, impédance de
source plus élevée ce qui augmente les perturbations dues aux courants
harmoniques et réduit aussi la valeur des courants de défaut, donc modifie la
valeur du réglage des protections.
·
pour éviter les déclenchements intempestifs, afin
d’atteindre les exigences de sécurité et de confort dans le tertiaire, et les
coûts liés aux interruptions de courant dans l’industrie, il est fondamental de
ne déclencher que si le risque est réel.