Lélectricité Industrielle [PDF]

Zitiervorschau

CONTACTEURS

Objectifs :

Problème :

Décoder le schéma de l’installation Identifier les composants Justifier le choix d’un contacteur La perceuse est en panne. Après vérification, le contacteur KM1 doit être changé. Celui d’origine n’étant plus disponible, on se propose donc : - de rappeler la fonction du contacteur - d’étudier la constitution et le fonctionnement général du contacteur - d’étudier les éléments principaux du contacteur - de déterminer les caractéristiques nécessaires et de commander un nouveau contacteur pour la perceuse. FONCTION

Le contacteur est un appareil mécanique, commandé par l’intermédiaire de boutons poussoir ou autres contacts, capable d’établir ou couper un circuit de puissance (fonctions interruption et commutation)

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CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT GENERAL

Contacteur à translation

Contacteur à rotation

Contacteur KM Electro-aimant Bobine

Circuit magnétique

Contacts Principaux (de puissance)

Auxiliaires (de commande)

L’électro-aimant attire l’ensemble des contacts mobiles pour assurer la commutation. Lorsque la bobine n’est plus alimentée, un ressort permet le retour des contacts dans leur position de départ J & Co

ELEMENTS PRINCIPAUX : LES ELECTRO-AIMANTS Repères

Éléments

Bobine

1

2

Armature mobile

3

Ressort de rappel

4

Circuit magnétique massif

5

Pastille anti-rémanence évitant le maintien de l’armature 2 après coupure

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LES ELECTRO-AIMANTS (suite) Repères

Éléments

Bobine

1

APPLICATION Déterminer la tension d’alimentation de la bobine du contacteur nécessaire pour la perceuse (voir DEPARTS MOTEURS N°1) 24 V

2

Armature mobile

3

Ressort de rappel

4

Circuit magnétique feuilleté pour éviter l’échauffement dû aux pertes magnétiques

6

Fixations du circuit magnétique

7

Bague de déphasage (spire de Frager) maintenant plaquée l’armature 2 et évitant les vibrations dues au courant alternatif qui « annule » l’aimantation 2 fois par période

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LES POLES PRINCIPAUX Ils permettent d’établir et d’interrompre le courant principal du circuit de puissance 1

Repère

Élément

1

Boîtier d’arc isolant

2

Bobine de soufflage magnétique

2 3

1

4 5 6 7

4

7

3

Noyau de soufflage

4

Contact fixe

5

Tresse de connexion

6

Ressort de pression

7

Contact mobile

Pôle principal de contacteur rotatif à soufflage magnétique pour des courants de 200 A à 3000 A

APPLICATIONS Compléter le schéma et le repérage du contacteur KM1 de la perceuse (DEPARTS MOTEURS N°1) 1

3

5

2

4

6

- KM1

Compléter le schéma et le repérage d’un contacteur portant la référence LC1-K09008..

1 R1

R3

3

2 R2

R4

4

- KM

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LES CONTACTS AUXILIAIRES

Ils sont utilisés dans les circuits de commande et prévus pour des courants de 5 à 10 A. Ils peuvent être montés en nombre variable sur les contacteurs

On distingue les : contacts instantanés contacts temporisés On appelle contacteurs auxiliaires ou relais (KA) les « contacteurs » qui ne possèdent que des contacts auxiliaires ; par exemple :

- KA1

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LES CONTACTS AUXILIAIRES INSTANTANES

On distingue : Les contacts à ouverture (NC)

.1

.3

.2

.4

Les contacts à fermeture (NO)

Fonctionnement des contacts auto-nettoyants par frottement en fin de course Contact ouvert APPLICATIONS Déterminer à partir du schéma de la perceuse le nombre et le type de contacts auxiliaires commandés par le contacteur KM1 (voir DEPARTS MOTEURS N°1).

2 contacts NO: 13-14 et 53-54

Début du contact

Glissement latéral

Déterminer les références des blocs de contacts instantanés encliquetables sur le contacteur KM1 pour assurer le fonctionnement. Blocs de contacts auxiliaires instantanés Montage par encliquetage frontal

Toutes sauf LA1-KN02 et LA1-KN04 qui ne possèdent que des contacts NC J & Co

LES CONTACTS AUXILIAIRES TEMPORISES

Ils sont à technologie électronique ou pneumatique (cas étudié ici) En technologie pneumatique, un système de soufflet permet au bloc temporisé d’ouvrir ou fermer des contacts un certain temps : APPLICATION Après l’alimentation du contacteur

Temporisation à l’action (type travail)

Compléter les chronogrammes ci-dessous à partir du schéma précédent. On précise que : - le bloc temporisé placé sur KMA est réglé à 5 secondes - 1 graduation sur l’axe des temps correspond à 1 seconde S1 t(s)

55 S1

KMA

67 KMA

H1

56

68

A1 - KMA

t(s)

H2 H1

H2

t(s)

A2

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LES CONTACTS AUXILIAIRES TEMPORISES (suite)

En technologie pneumatique, un système de soufflet permet au bloc temporisé d’ouvrir ou fermer des contacts un certain temps : Après la coupure du contacteur

Temporisation au relâchement (type repos)

APPLICATION Compléter les chronogrammes ci-dessous à partir du schéma précédent. On précise que : - le bloc temporisé placé sur KMB est réglé à 8 secondes - 1 graduation sur l’axe des temps correspond à 1 seconde 55

S2

KMB

67

56

t(s)

68

A1 - KMB

S2

KMB

H3 H3

t(s)

H4

A2

H4 t(s)

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CARACTERISTIQUES ET CHOIX (1)

Tension d’emploi assignée Ue (V) En triphasé, il s’agit de la valeur de la tension entre phases Catégorie d’emploi Elle fixe les valeurs de courant que le contacteur doit pouvoir établir ou couper. Elle dépend : De la nature du récepteur contrôlé Des conditions de commutation

A l t e r n a t i f

C o n t i n u

Catégorie

Récepteur

Fonctionnement

AC1

Résistance

Charges non inductives ou faiblement inductives

AC2

Moteur à bagues

Démarrage et inversion de sens

AC3

Moteur à cage

Démarrage, coupure du moteur lancé

AC4

Moteur à cage

Démarrage, inversion, marche par à-coups

DC1

Résistance

Charges non inductives

DC2

Moteur shunt

Démarrage, coupure du moteur lancé

DC3

Moteur shunt

Démarrage, inversion, marche par à-coups

DC4

Moteur série

Démarrage, coupure du moteur lancé

DC5

Moteur série

Démarrage, inversion, marche par à-coups

APPLICATIONS Déterminer Ue pour le contacteur de la perceuse

Ue = 400 V

Déterminer la catégorie d’emploi du contacteur à employer dans le cas de la perceuse AC3

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CARACTERISTIQUES ET CHOIX (2)

Référence

APPLICATIONS Déterminer la (les) référence(s) complète(s) du (des) contacteur(s) KM1 à raccordement par vis étrier et bobine avec antiparasitage intégré à commander pour la perceuse ( voir DEPARTS MOTEURS N°1) Réf : LC1-K0610B72 LC1-K0601B72

Courant d’emploi assigné Ie (A) Il est défini par le constructeur

Déterminer Ie pour le(s) contacteur(s) choisi(s) Ie = 6 A J & Co

CARACTERISTIQUES ET CHOIX (3)

APPLICATIONS Facteur de marche (m) C’est le rapport entre la durée de passage du courant (t) pendant la durée d’un cycle de manœuvre (T) Fonction Travail m = Repos

Temps

t

t T

T

Fréquence de manœuvre C’est le nombre de cycles de manœuvres effectué par le contacteur en 1 heure.

Le cycle de perçage (perçage + démontage après arrêt) dure 20 s et le perçage proprement dit 5 s. Calculer le facteur de marche dans ces conditions m = 5 / 20 = 0,25 soit 25 % Calculer la fréquence de manœuvre du contacteur de la perceuse (d’après les valeurs cidessus) 3600 / 20 = 180 La fréquence de manœuvre du contacteur est-elle compatible avec les données constructeur ? Oui car 180 < 900 J & Co

CARACTERISTIQUES ET CHOIX (4)

Durée de vie La durée de vie électrique est le nombre de cycles de manœuvres en charge que les pôles du contacteur sont susceptibles d’effectuer.

APPLICATION

Déterminer la durée de vie du contacteur de la perceuse 7,5 millions de cycles de manœuvres

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