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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)
J & Co
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
J & Co
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
J & Co
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
J & Co
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
J & Co
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
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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
J & Co
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
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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
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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
+
J & Co