الشركات الجهوية متعددة الخدمات — تقنيو الكهروميكانيك: دعامة التحضير (دروس وتمارين مصححة)

Société Régionale Multiservices (SRM)Livret de révision et mémento — Technicien spécialisé en électromécanique et automatismeFiche de synthèse et 5 exercices types résolus — calculatrice autorisée

Module 1 : moteur asynchrone : lecture de la plaque

Concepts clés : la plaque indique la puissance utile, les tensions (230/400 V : étoile sur 400 V), la vitesse, le cos φ et le rendement. Nombre de pôles : 1 500 tr/min de synchronisme en 50 Hz pour 4 pôles.Pa = Pu / ηIn = Pa / (√3 × U × cos φ)g = (ns − n) / ns

Exercice type 1 : moteur de surpresseur

Plaque : 7,5 kW ; 230/400 V ; 1 450 tr/min ; cos φ = 0,85 ; rendement 0,88. Réseau 400 V.

1. Indiquer le couplage.2. Calculer la puissance absorbée et le courant nominal.3. Calculer le glissement.

Module 2 : démarrage et protection des moteurs

Concepts clés : démarrage direct (courant de 5 à 8 In), étoile-triangle (courant et couple divisés par 3), démarreur progressif, variateur de fréquence. Le relais thermique se règle sur le courant nominal ; l'auto-maintien maintient le contacteur après relâchement du bouton marche.Id(étoile-triangle) = Id(direct) / 3

Exercice type 2 : choix du démarrage

Même moteur (In ≈ 14,5 A). En démarrage direct, Id = 7 × In.

1. Calculer le courant de démarrage direct, puis en étoile-triangle.2. Sur quelle valeur régler le relais thermique ?

Module 3 : capteurs et automatisme

Concepts clés : capteurs TOR (fin de course, inductif, flotteur) et analogiques (signal 4-20 mA : 4 mA = minimum de l'échelle). Logique : ET, OU, NON ; Grafcet : étapes, transitions, actions.Valeur = mini + (I − 4) / 16 × (maxi − mini)I = 4 + 16 × (valeur − mini) / (maxi − mini)

Exercice type 3 : niveau d’un réservoir

Un capteur de niveau 0-5 m délivre un signal 4-20 mA.

1. Quel niveau correspond à 13,6 mA ?2. Quel courant correspond au seuil d'alarme de niveau haut fixé à 4,5 m ?

Module 4 : pompes centrifuges

Concepts clés : débit Q, hauteur manométrique totale HMT, rendement. On choisit un moteur de puissance normalisée immédiatement supérieure à la puissance absorbée par la pompe (gammes courantes : 7,5 - 11 - 15 - 18,5 - 22 kW).Ph = 9,81 × Q × HMT (Q en m³/s, Ph en kW)Pa = Ph / η

Exercice type 4 : pompe de reprise

Débit 72 m³/h, HMT 40 m, rendement de la pompe 0,70.

1. Calculer la puissance hydraulique et la puissance absorbée.2. Choisir la puissance normalisée du moteur.

Module 5 : maintenance

Concepts clés : maintenance corrective (après panne), préventive systématique (selon un calendrier) et conditionnelle (selon une mesure : vibrations, températures, analyses d'huile). Indicateurs : MTBF, MTTR, disponibilité.MTBF = temps de bon fonctionnement / nombre de pannesMTTR = temps de réparation / nombre de pannesD = MTBF / (MTBF + MTTR)

Exercice type 5 : suivi d’un groupe motopompe

Sur 1 000 heures d'ouverture : 4 pannes, 20 heures de réparation au total.

1. Calculer le MTBF et le MTTR.2. Calculer la disponibilité.

Réflexes clés le jour de l'épreuve

- Lisez la plaque avant tout : couplage, In, vitesse.- Courant de démarrage : direct ≈ 5 à 8 In ; étoile-triangle : divisé par 3.- 4-20 mA : n'oubliez jamais le décalage de 4 mA.- Moteur : puissance normalisée immédiatement supérieure à la puissance absorbée.- Maintenance : chaque intervention se trace (date, cause, durée, pièces).

Solutions des exercices types (calculs vérifiés par KounKour).

Exercice type 1 : moteur de surpresseur

1. Couplage :Réseau 400 V = plus grande tension de la plaque : couplage étoile.

2. Puissance et courant :Pa = 7,5 / 0,88 ≈ 8,52 kWIn = 8 523 / (1,732 × 400 × 0,85) ≈ 14,5 A

3. Glissement :ns = 1 500 tr/min ; g = (1 500 − 1 450) / 1 500 ≈ 3,3 %

Exercice type 2 : choix du démarrage

1. Courants :Direct : 7 × 14,47 ≈ 101 AÉtoile-triangle : 101 / 3 ≈ 34 A

2. Relais thermique :Réglé sur le courant nominal, soit environ 14,5 A.

Exercice type 3 : niveau d’un réservoir

1. Niveau :(13,6 − 4) / 16 × 5 = 3,0 m

2. Seuil :I = 4 + 16 × 4,5 / 5 = 18,4 mA

Exercice type 4 : pompe de reprise

1. Puissances :Q = 72 / 3 600 = 0,02 m³/sPh = 9,81 × 0,02 × 40 ≈ 7,85 kWPa = 7,85 / 0,70 ≈ 11,2 kW

2. Moteur :11,2 kW dépasse 11 kW : on retient un moteur de 15 kW.

Exercice type 5 : suivi d’un groupe motopompe

1. MTBF et MTTR :Bon fonctionnement = 1 000 − 20 = 980 hMTBF = 980 / 4 = 245 h ; MTTR = 20 / 4 = 5 h

2. Disponibilité :D = 245 / (245 + 5) = 98 %