Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable REPRESENTATION SYMBOLIQUE CI5 : Solutions constructives de la chaine d’information Cours 1ère STI2D ET LE SCHEMA ELECTRIQUE 1. Généralités Un schéma électrique est principalement constitué de deux types d’éléments : Les éléments de commande et de protection. Les éléments commandés (récepteurs). De plus, un schéma électrique comporte deux parties distinctes : Le schéma de commande qui se retrouve au niveau de la chaine d’information. Le schéma de puissance qui se retrouve au niveau de la chaine d’énergie. Les symboles utilisés dans les schémas sont normalisés. Il est donc indispensable de respecter leur représentation afin d’en faciliter la lecture. Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 1/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE 2. Symboles élémentaires Les symboles, comme les liaisons (fils), sont toujours représentés horizontalement ou verticalement. ! 2.1. Eléments de commande et de protection 2.1.1. Le contact Le symbole de base de ces éléments est le contact. On distingue deux types de contacts : Le contact à fermeture, dit normalement ouvert Le contact à ouverture, dit normalement fermé Dans un schéma, ces contacts sont toujours représentés au repos : Contact NO : (Normally Open → NO). (Normally Close → NC). Contact NC : Pour se souvenir du sens de représentation des contacts, voici quelques moyens mnémotechniques : Pour représenter un contact horizontalement : ① Il faut supposer que le contact subit l’effet de la gravité, le maintenant dans sa position de repos (flèche verte). ② Son sens d’activation doit se faire dans le sens horaire (flèche rouge). Pour représenter un contact verticalement : ③ Retourner le contact horizontal dans le sens horaire (flèche bleu). 2.1.2. .Notion bistable mono stable Un bouton est monostable, lorsque l’on appuie dessus, on active le (ou les) contacts, si il est NO, on ferme le contact si il est NC on ouvre le contact, lorsque l’on n’appuie plus dessus Les contacts ne sont plus activés Chronogramme : Action d’une personne Appuyé relaché Activé Contact Pas activé Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 2/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE Un interrupteur est bistable, lorsque l’on appuie dessus, on active le (ou les) contacts, et il reste activé tant que l’on ne ré appuie pas dessus Chronogramme : 2.1.1. .Contact 3 points Il existe des contacts 3 points : 2.1.2. Eléments de protection Tout schéma électrique doit obligatoirement comporter des éléments de protection : Des personnes intervenant sur les circuits électriques. Des personnes utilisant l’appareil ou le système. Des biens et des matériels. Appareil Symbole Fonction Relais différentiel Détection des défauts d’isolement Disjoncteur (général) Protection des biens et des matériels Relais thermique Détection des surintensités de type surcharge Relais magnétique Détection des surintensités de type courtcircuit Disjoncteur magnétothermique différentiel Protection des utilisateurs, des biens et des matériels Sectionneur porte-fusible (coupe circuit) Protection des intervenants, des biens et des matériels (contre toutes les surintensités) Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 3/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE 3. Etude des Schéma électrique électrique d’éclairage. Des animations très bien faites sont disponible sur le site : http://www.schema-electrique.net 3.1. 1er schéma. Le simple allumage Dans une pièce, un interrupteur commande 2 lampes : L’interrupteur est ouvert Le courant ne peut pas circuler. L’interrupteur est fermé Le courant circule. (tracer en rouge le courant de la lampe 1 et en bleu le courant de la lampe 2) L2 L1 Si on souhaite allumer plusieurs lampes celles-ci doivent être en parallèle afin que chaque lampe ai bien la tension du réseau à leurs bornes. 3.1.1. Schéma architectural : Les traits discontinus représentent les liaisons électriques réalisées dans les murs et au plafond. Reporter en rouge le passage de la phase et en bleu le neutre : Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 4/9 1ère STI2D LE SCHEMA ELECTRIQUE Cours 3.1.2. Schéma électrique développé 3.1. 2ème schéma. Le va et vient On souhaite maintenant ajouter un interrupteur à côté de la fenêtre. L’interrupteur 1 ou l’interrupteur 2 peut allumer la lampe. Proposer un schéma : Pour allumer la lampe il faut fermer l’interrupteur 1 ou l’interrupteur 2. Par contre pour éteindre il faut que l’interrupteur 1 et l’interrupteur 2 soit fermé. Est-ce que ce fonctionnement est conforme avec ce que vous pouvez avoir dans votre chambre ? Non, normalement les lampes doivent s’allumer si on appuis sur l’interrupteur 1 ou sur l’interrupteur 2, et s’éteindre si on appuis sur l’interrupteur 1 ou sur l’interrupteur 2. Proposer une solution en utilisant deux interrupteurs 3 points : Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 5/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE ①La lampe est éteinte : ②On appuis sur l’interrupteur 1 : Les lampes s’allument. ③ On appuis sur l’interrupteur 2 : Les lampe s’éteignent. Conclusion : Ce schéma s’appelle va et vient et permet d’allumer les lampes si on appuie sur l’interrupteur 1 ou sur l’interrupteur 2, et de les éteindre si on appuie sur l’interrupteur 1 ou sur l’interrupteur 2. Pour aller plus loin : Dans un couloir, il peut y avoir des dizaines d’interrupteur qui pilote les lampes. Une solution est-t-il possible en utilisant de simple contact ? Rechercher chez vous une solution technologique. 4. Le contacteur Fonctionnement d’un contacteur : Le contacteur est un dispositif électromécanique qui permet d’ouvrir ou de fermer des contacts de puissance en alimentant ou pas une bobine Le contacteur fait le lien entre la partie commande et la partie puissance d’un système. Lorsque la bobine est alimentée, c'est-à-dire quelle est traversée par un courant, les contacts s’ouvre ou se ferme. Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 6/9 1ère STI2D LE SCHEMA ELECTRIQUE Cours On note Up la tension de puissance et Ip le courant de puissance. On note UC la tension de commande et Ic le courant de commande. Le contacteur fait le lien entre la partie commande et la partie puissance d’un système. 4.1. Application Un bouton poussoir permet d’alimenter un moteur par le biais d’un contacteur appelé Km. Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 7/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE 4.2. Eléments de commande Nom Symbole Fonction Capteur de position Détecte mécaniquement la position d’un mobile. Capteur fin de course Détecte mécaniquement la position extrême d’un mobile. Lorsqu’il s’agit d’éléments permettant à l’utilisateur de communiquer des ordres (consignes) à la chaine d’information, ce sont les indications ajoutées aux contacts qui précisent leur mode de commande : Bouton poussoir : Bouton tournant : Coup de poing : Remarque : Des traits pointillés dans un schéma électrique représentent des liaisons mécaniques. 4.1. Application On s’intéresse au fonctionnement d’une perceuse à colonne, équipé d’un moteur a courant continue: Un bouton tournant permet de mettre en marche le moteur de la perceuse. Un capot de protection doit être fermé pour autoriser la perceuse à tourner. (Un capteur de position No détecte la fermeture du capot. Ce capteur se ferme quand le capot l’active.) Un bouton d’arrêt d’urgence Nc arrête la perceuse si on appuis dessus. Schéma : Up=230V Uc=24V 1 3 2 4 A1 KM MCC Schema_electrique_eleve FAB.docx A2 Lycée Jules Ferry – Versailles 8/9 1ère STI2D Cours LE SCHEMA ELECTRIQUE 4.1.1. Les contacts temporisé Le tableau suivant donne les principaux éléments de commande : Nom Symbole Fonction Contact NO temporisé à la fermeture Contact dont la fermeture est retardée (imaginer que le symbole représente un parachute). Contact NO temporisé à l’ouverture Contact dont l’ouverture est retardée. Contact NC temporisé à la fermeture Contact dont la fermeture est retardée. Contact NC temporisé à l’ouverture Contact dont l’ouverture est retardée. 4.1.2. Chronogramme : Il faut imaginer que les arcs de cercle se comportent comme des parachutes qui retardent le mouvement s’ils sont dans le bon sens. Schema_electrique_eleve FAB.docx Lycée Jules Ferry – Versailles 9/9