Appareillages de commande et de protection

Appareillage de commande

• Interrupteur :
C’est un appareil qui permet la mise en fonctionnement ou l’arrêt d’une chaîne automatique. Il a deux états stables ( une position ouverte et une position fermée).
De point de vue technologique, il est composé d’un ou de plusieurs pôles, d’une par ils fonctionnent toujours en même temps et d’autre part possèdent un grand pouvoir de coupure.

• Bouton poussoir
Les boutons-poussoirs (fig-6-1) sont des interrupteurs avec force de rappel constante, actionnés par une pression du doigt. Lorsque la pression cesse, le bouton-poussoir retourne en position initiale (pour commandes par impulsion).
Les boutons-poussoirs avec accrochage restent dans la position « appuyée » après avoir été actionnés. Ce n’est qu’une deuxième pression qui permet de décrocher le bouton-poussoir pour le faire revenir dans la position de repos (pour commandes par contact permanent).
Les touches « coup de poing » avec leur grande surface permettent un actionnement simple et rapide, même avec des gants.
Les boutons-poussoirs lumineux sont munis d’une calotte transparente permettant d’obtenir un signal optique grâce à la lampe qui est montée à l’intérieur.
Les boutons d’arrêt d’urgence sont également équipés d’un système d’accrochage en position « actionnée ». Le décrochage s’effectue soit par rotation ou au moyen d’une clé.

• Les contacteurs
Définition :
Le contacteur (fig.6-2) est un appareil mécanique de connexion ayant une seule position de repos, commandé autrement qu’à la main, capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans les conditions normales du circuit, y compris les  conditions de surcharge en service.
Constitution :
1. Un élément moteur (bobine de l’électro-aimant).
2. Des pôles ou contacts principaux instantanés.
3.Des contacts auxiliaires, instantanés ou/et temporisés n’acceptant que des  courants de faible valeur.
L’alimentation de la bobine peut se faire en courant alternatif ou en courant continu :
– En courant alternatif
L’électro-aimant du contacteur, alimenté en courant alternatif, comporte un circuit magnétique feuilleté de manière à réduire les pertes par courant de Foucault qui prennent naissance sous l’effet du flux alternatif.
Lorsque l’électro-aimant est ouvert la réductance du circuit magnétique est élevée, la réactance de sa bobine est faible ; il en résulte un appel de courant supérieur au courant permanent en service.
Cette pointe d’intensité, peut atteindre 6 à 10 fois celle à circuit fermé.
– En courant continu.
L’électro-aimant du contacteur, alimenté en courant continu, comporte un circuit magnétique exécuté en acier massif supportant la bobine magnétisante dont le flux est suffisant pour créer un couple électromagnétique supérieur au couple mécanique résistant du contacteur au repos.
La puissance en W absorbée par la bobine dépend du calibre du contacteur : la résistance d’économie mise en série avec la bobine par un contact auxiliaire ramène cette puissance environ au tiers de cette valeur.

• Relais auxiliaires
Relais auxiliaires (fig 6-3)sont des contacteurs dont le bloc de contacts est prévu pour le couplage auxiliaires (circuits de commande, de signalisation et de verrouillage).

• Relais temporisés
Les relais temporisés (fig 6-4) sont des appareils de commande permettant de retarder un certain temps la transmission des ordres qu’ils ont reçus. Le mécanisme de temporisation peut varier d’un modèle à l’autre. Il existe en effet des relais temporisés mécaniques, pneumatiques et électroniques. Les relais temporisés sont par exemple utilisés sur les contacteurs « étoile-triangle » pour engendrer la commutation d’étoile en triangle après un certain temps.

I. Champs magnétiques tournants
I.1. Construction d’une machine tournante
I.2. Enroulement tournant parcouru par un courant continu
I.3. Enroulement monophasé fixe parcouru par un courant sinusoïdal
I.4. Enroulement triphasé fixe parcouru par un courant sinusoïdal
II. Alternateurs: principe, constitution, f.e.m
II.1. Principe de fonctionnement
II.1.1. Constitution
II.1.2. F.é.m. induite
II.2. Description des alternateurs industriels
II.2.1. Alternateurs à pôles lisses
II.2.2. Alternateurs à pôles saillants
II.3. F.é.m. à vide
II.4. Plaque signalétique
II.5. Système d’excitation d’une machine synchrone
II.6. Exercice
III. Alternateur autonome 
III.1. Diagramme de fonctionnement
III.2. Eude expérimentale de l’alternateur
III.3. Courbes de fonctionnement
III.4. Pertes et Rendement
III.5. Exercices
IV. Couplage des machines synchrones à un réseau 
IV.1. Conditions d’un bon couplage
IV.2. Fonctionnement en alternateur
IV.3. Fonctionnement en Moteur
V. Moteurs asynchrones, constitution, principe de fonctionnement 
V.1. Constitution
V.2. Fonctionnement
V.2.1. Marche à vide
V.2.2. Marche en charge
V.2.3. Considérations mécaniques
V.3. Essais du moteur asynchrone
V.4. Exercices
VI. appareillages de commande et de protection
VI.1. Appareillage de commande
VI.2. Commande d’un contacteur
VI.3. Les éléments de protection des actionneurs électriques
VII. Problèmes industriels 
VII.1. Problèmes de démarrage
VII.2. démarrage des moteurs à cage
VII.3. démarrage des moteurs à bagues
VII.4. Démarrage semi-automatique des moteurs asynchrones triphasés
VII.4.1. Démarrage direct
VII.4.2. Démarrage étoile triangle
VII.4.3. Démarrage par élimination de résistances statoriques
VII.4.4. Démarrage par autotransformateur
VII.4.5. Démarrage par élimination de résistances rotoriques
VII.5. Freinage des moteurs asynchrones triphasés
VII.5.1. Freinage par électro-frein
VII.5.2. Freinage par contre-courant
VII.5.3. Freinage par injection de courant continu
VIII. Les différents types de moteurs à double vitesse et leurs systèmes de commande
VIII.1. Moteur asynchrone triphasé à deux vitesses par couplage des enroulements du stator
VIII.2. Moteur asynchrone triphasé à deux vitesses par enroulements indépendants
IX. Fonctionnement des Moteurs asynchrones monophasés
X. Entretien et dépannage des machines a courant alternatif
X.1. Entretien
X.2. Dépannage
X.2.1. Types de défaillances
X.2.2. Préparation de l’intervention
X.2.3. Analyse de l’état réel de l’équipement
X.2.4. Diagnostic
X.2.5. Remplacement des composants défectueux
GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES
TP1 – démarrage direct d’un moteur asynchrone triphasé à cage
TP2 – Démarrage étoile-triangle d’un moteur asynchrone triphasé à cage
TP3 – démarrage par élimination de résistances statoriques d’un moteur asynchrone triphasé à cage
TP4 – démarrage par auto – transformateur d’un moteur asynchrone triphasé à cage
TP5 – démarrage par élimination des résistances rotoriques d’un moteur asynchrone triphasé à rotor bobine
TP6 – freinage par injection de courant continu d’un moteur asynchrone triphasé
TP7 – essais d’un moteur asynchrone triphasé

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Cours électromécanique (5,16 MO) (Cours PDF)