Connexion des disjoncteurs dans le tableau de bord: comment connecter un contacteur

Points d’article



Les démarreurs, relais et contacteurs magnétiques appartiennent à l’un des groupes d’équipements de panneaux les plus étendus. Pour le bon fonctionnement de ces appareils, un certain nombre de règles de câblage doivent être suivies, une connaissance des bases de la technologie des relais, ainsi qu’une approche compétente pour organiser les circuits d’alimentation des appareils électriques.

Types et classes de contacteurs

Les contacteurs sont conçus pour la commutation à distance ou automatique des lignes électriques pour les appareils électriques de haute puissance. Ces produits électriques comprennent des dispositifs de montage sur panneau avec une puissance pratiquement illimitée, ainsi que des dispositifs de montage sur rail DIN modulaires. Dans ce dernier cas, le courant admissible n’est généralement pas supérieur à 63 ampères. Les contacteurs de petite taille (non modulaires) pour montage sur rail DIN sont conçus pour des courants jusqu’à 100 A et sont en fait des produits montés sur panneau pour une raison assez simple: leurs dimensions ne permettent pas une installation correcte du panneau avant du panneau.

À gauche: contacteur modulaire pour rail DIN 63 A. À droite: contacteur encastrable

La classification généralement acceptée des contacteurs magnétiques implique leur division en valeurs correspondant à la taille et à la charge de courant admissible. Ainsi, les appareils modulaires sont limités à la 4ème valeur, il y en a 7 au total, avec les dimensions maximales, le groupe de contacts est conçu pour une intensité de courant allant jusqu’à 250 A. En dehors de la classification générale, il existe des contacteurs capables de commuter des circuits avec un courant de 1000 A et plus, mais tels les appareils ont une application industrielle étroite et nous ne les considérerons pas.

Les différents modèles de contacteurs peuvent différer par la classe d’isolation électrique et la tension de commutation autorisée. Il existe également une différence de tension de fonctionnement pour laquelle la bobine magnétique est conçue. Les différences supplémentaires sont:

  • le nombre de pôles commutés du groupe de puissance de contacts (de 1 à 4);
  • temps de réponse (de 0,01 à 1 s);
  • le type et l’efficacité des dispositifs d’arc pour différents degrés d’inductance de charge;
  • nombre autorisé de cycles de commutation par heure;
  • le niveau de bruit et de vibration;
  • la présence et le nombre de contacts supplémentaires à faible courant.

Contacteur tripolaire avec contacts normalement ouvertsL’appareil est un contacteur tripolaire avec des contacts normalement ouverts: 1 – bobine; 2 – circuit magnétique stationnaire (noyau); 3 – noyau mobile; 4 – contacts fixes; 5 – support diélectrique de contacts mobiles; 6 – contacts mobiles

Les termes contacteur et démarreur ont des significations différentes. Ainsi, le nom contacteur désigne un appareil monobloc uniquement avec l’ensemble des fonctions prévues par la conception. Un démarreur est un ensemble de dispositifs combinés dans un ensemble de commande. Il peut inclure plusieurs contacteurs, ainsi que des accessoires supplémentaires, des dispositifs de protection, des éléments de commande et un boîtier avec un certain degré de protection contre la poussière et l’humidité. Les démarreurs sont généralement conçus pour contrôler le fonctionnement des moteurs électriques asynchrones.

Démarreur de moteur combinéDémarreur de moteur combiné

Concepts d’installation de base

Un contacteur ou un démarreur n’est presque jamais le seul élément d’un circuit de commande. Une condition préalable est la présence d’un disjoncteur dans le circuit, dont la valeur nominale est calculée en fonction du courant de limitation du contacteur. Il est également important de sélectionner correctement la caractéristique courant-temps de l’arrêt de protection, elle doit correspondre à la classe de résistance du contacteur aux charges inductives.

Les contacteurs magnétiques sont conçus pour le refroidissement naturel de l’air, et par conséquent, le lieu de leur installation doit avoir un volume interne suffisant ou avoir des ouvertures de ventilation. En outre, une condition préalable est l’absence de vibrations de la base sur laquelle le contacteur est fixé, sinon un retour involontaire de la tige de traction avec ouverture ultérieure du circuit est possible. Enfin, les conditions de fonctionnement du contacteur doivent correspondre à sa classe de protection contre les influences extérieures, car le mécanisme interne est extrêmement sensible à l’humidité et à la poussière, notamment abrasive et conductrice..

Connexion de la charge commutée

La connexion des circuits de puissance du contacteur est effectuée, en règle générale, avec des bornes à vis avec une plaque de serrage ou une selle. Lors de l’assemblage du circuit de puissance, il est recommandé de prendre des mesures maximales pour garantir la zone de contact maximale des âmes de câble avec le plot de contact. Il est donc préférable de rouler les conducteurs à un seul fil dans un demi-anneau, à plusieurs fils – à sertir avec une pointe à broche plate.

Contacts de démarrage magnétiques

Le groupe de contacts de puissance à chaque pôle est représenté par deux fixes et deux mobiles, reliés par une plaque conductrice. Ainsi, les contacts de chaque phase sont situés en parallèle, leurs vis de serrage sont situées à l’avant du boîtier et sont repérées de la lettre L avec l’index numérique correspondant. La pointe du noyau est insérée sous la plaque de serrage ou dans la selle jusqu’à ce qu’elle s’arrête, puis serrée avec une vis. Pour les courants nominaux supérieurs à 63 A, l’utilisation d’un outil dynamométrique est recommandée. Les contacts d’alimentation doivent être resserrés après 48 heures pour compenser les déformations permanentes du métal.

Comme vous pouvez le constater, le schéma de câblage du bloc d’alimentation est extrêmement simple: le contacteur commute les lignes de phase, le zéro de fonctionnement est collecté sur un bus commun ou un module transversal. La seule différence s’applique lors de l’assemblage de circuits avec un neutre isolé, dans de tels cas, le conducteur neutre de travail est commuté par le quatrième pôle du contacteur.

Circuits de contrôle

Les contacteurs électromagnétiques ne se verrouillent pas mécaniquement en position marche. Pour assurer la rétention de la tige pendant le fonctionnement, un schéma d’auto-picking est utilisé. C’est une technique assez pratique qui permet de commuter le circuit d’alimentation de la bobine avec divers dispositifs de protection et d’automatisation du variateur électrique. Les exceptions sont les assemblages contrôlés par l’automate PLC ou relais..

Le circuit autobloquant le plus simple comprend un contact de blocage normalement ouvert supplémentaire. Le circuit d’alimentation de la bobine est connecté via le contact normalement ouvert du bouton de démarrage. Le deuxième circuit est connecté en parallèle, il se compose d’un contact de blocage connecté en série et d’un contact normalement fermé du bouton d’arrêt. Ainsi, lorsque le contacteur est fermé, un contact de blocage est fermé, qui est maintenu pendant toute l’opération et alimente la bobine. S’il est nécessaire de s’arrêter, le circuit de puissance de la bobine est ouvert par le bouton « Stop ».

Circuit d'autocueillette du contacteurCircuit auto-accrochant du contacteur: L1, L2, L3 – phases d’alimentation triphasée; N – neutre; KM – bobine de démarrage magnétique; NO13-NO14 – contact normalement ouvert supplémentaire; M – moteur asynchrone

Il existe également des schémas de contrôle plus complexes. Ainsi, l’utilisation d’un contact normalement fermé du bouton de démarrage d’un contacteur peut être utilisée pour exclure le fonctionnement simultané de deux démarreurs, ce qui, en particulier, peut être important dans la construction de circuits de connexion inversée ou être dû à une autre nécessité technologique. Le même principe peut fonctionner lors de l’utilisation d’un contact de blocage normalement fermé d’un contacteur, qui est connecté en série avec le contact du bouton de démarrage d’un autre..

Connexion réversible d'un moteur triphaséSchéma de démarrage du moteur inversé: KM1, KM2 – bobines de démarreurs magnétiques; NO KM1, NO KM2 – contacts normalement ouverts des démarreurs; NC KM1, NC KM2 – contacts normalement fermés des démarreurs; KK – relais thermique

Des interrupteurs de fin de course, des capteurs à contact sec et toutes sortes de dispositifs de protection peuvent également être inclus dans le circuit autobloquant. La mise en marche automatique du contacteur est également possible; à ces fins, le bouton est remplacé ou dupliqué par la mise en marche en parallèle d’interrupteurs de position ou de capteurs. Ainsi, la complexité et les schémas de commande d’un entraînement électrique automatisé sont pratiquement illimités..

Appareils supplémentaires

Comme déjà mentionné, les contacteurs eux-mêmes sont de conception extrêmement simple et ne peuvent être constitués que d’un écarteur électromagnétique et d’une ou plusieurs paires de contacts de puissance. Dans le même temps, il existe un nombre impressionnant de modules supplémentaires qui peuvent étendre la fonctionnalité d’origine bien au-delà de la commutation habituelle..

Les pièces jointes les plus courantes sont avec des contacts de blocage supplémentaires. Si le contacteur n’en possède pas au départ, ce type d’équipement est le seul moyen de mettre en œuvre un schéma d’auto-accrochage. En outre, des contacts de bloc supplémentaires peuvent être utilisés pour mettre en œuvre des schémas de commande, d’indication et d’automatisation plus complexes.

Les rejets thermiques sont un autre type d’accessoires populaire. Leur tâche est de contrôler la charge circulant dans le circuit et de couper l’alimentation de la bobine lorsque les valeurs de courant autorisées sont dépassées pendant une longue période. Tout comme les déclencheurs thermiques des disjoncteurs, les accessoires pour contacteurs ont des caractéristiques de déclenchement courant-temps différentes pour différents types de moteurs à induction. Les déclencheurs électromagnétiques ne sont pas utilisés comme accessoires supplémentaires car les contacteurs ne sont pas conçus pour commuter des courants de court-circuit.

Accessoires pour contacteursDispositifs auxiliaires de contacteur: 1 – relais de surcharge thermique; 2 – contacteurs; 3 – préfixe de temporisation; 4 – contacts auxiliaires

Les préfixes de temporisation permettent de mettre en œuvre des schémas de démarrage et d’arrêt lent de l’entraînement électrique. Les relais temporisés ont la possibilité de se régler manuellement dans une certaine plage, ce qui vous permet de régler avec précision la compensation de la marche inertielle du moteur électrique avant l’inversion..

Parmi les dispositifs supplémentaires, nous devons également mentionner les accessoires pour le verrouillage mécanique de la connexion opposée, à l’aide desquels vous pouvez assembler un démarreur inverseur à partir de deux contacteurs tripolaires classiques. Si la commande est effectuée directement à partir d’une armoire ou d’un panneau, vous pouvez utiliser des accessoires de démarrage dans lesquels un groupe de connexions pour l’autocueillette a déjà été effectué et les boutons «Start» et «Stop» sont installés. Si la bobine du contacteur ne correspond pas à la tension réelle du circuit de commande, elle peut être facilement remplacée par une autre avec des paramètres appropriés. Une protection supplémentaire du moteur est fournie par des relais de surveillance et de séquence de phase ainsi que des suppresseurs de surtension.

Schémas de connexion de base

Au total, il existe trois circuits de commutation de puissance, selon lesquels les contacteurs sont connectés. Le premier et le plus simple est la commutation de phase directe, qui convient à la fois au démarrage unilatéral du variateur et à la commande d’une charge active. Il n’y a rien de remarquable dans le circuit, le contacteur agit simplement comme un interrupteur à distance.

Schéma de connexion du démarrage automatique du générateurUn exemple d’utilisation de contacteurs dans le circuit de démarrage automatique du générateur: 1 – entrée automatique; 2 – compteur; 3 – RCD du réseau principal; 4 – contacteur d’entrée principal; 5 – bloc pour démarrage automatique du générateur; 6 – générateur de gaz; 7 – RCD du réseau de secours; 8 – relais de temps; 9 – contacteur d’entrée de réserve

Un circuit légèrement plus complexe est utilisé pour contrôler la rotation avant et arrière des machines asynchrones triphasées. Deux contacteurs sont installés par paires, les conducteurs de phase sortante sont connectés en parallèle. Dans ce cas, la connexion du côté alimentation est effectuée avec un croisement qui modifie la séquence de deux phases sur trois. Lors de l’assemblage d’un circuit inverseur, il est extrêmement important de fournir une protection bidirectionnelle contre la connexion inverse: à la fois à l’aide d’un verrouillage mécanique et à l’aide de contacts de verrouillage..

Le troisième type de circuit est le démarrage, il est utilisé lors de la commande de moteurs à induction haute puissance. L’ensemble général contient deux contacteurs pour chaque sens de rotation du variateur. Dans chaque paire, un contacteur est un contacteur de démarrage, à travers lequel le moteur est connecté selon le schéma de connexion des enroulements dans une « étoile », grâce à laquelle les courants de démarrage sont considérablement réduits. Après un certain temps nécessaire pour atteindre la vitesse nominale, le deuxième contacteur est enclenché, à travers lequel la connexion des enroulements en « delta » est réalisée. Pour mettre en œuvre un tel schéma de connexion, il est nécessaire de poser six noyaux d’alimentation et un conducteur neutre de travail sur le moteur, ainsi que d’installer un relais de retard de mise en marche sur les contacteurs principaux..

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