CONTACTEURS. Problème :

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1 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)

2 CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT GENERAL Contacteur à translation Contacteur à rotation Contacteur KM Electro-aimant Contacts Bobine Circuit magnétique 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

3 ELEMENTS PRINCIPAUX : LES ELECTRO-AIMANTS Repères Éléments 1 Bobine 2 Armature mobile 3 Ressort de rappel 4 Circuit magnétique massif 5 Pastille anti-rémanence évitant le maintien de l armature 2 après coupure

4 LES ELECTRO-AIMANTS (suite) Repères Éléments 1 Bobine 2 Armature mobile 3 Ressort de rappel APPLICATION Déterminer la tension d alimentation de la bobine du contacteur nécessaire pour la perceuse (voir DEPARTS MOTEURS N 1) 24 V Circuit magnétique feuilleté pour éviter l échauffement dû aux pertes magnétiques Fixations du circuit magnétique 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

5 LES POLES PRINCIPAUX Ils permettent d établir et d interrompre le courant principal du circuit de puissance Repère 1 2 Élément Boîtier d arc isolant Bobine de soufflage magnétique Contact mobile 7 7 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) - KM Noyau de soufflage Contact fixe Tresse de connexion Ressort de pression Compléter le schéma et le repérage d un contacteur portant la référence LC1-K KM 1 R1 2 R2 R3 3 R4 4

6 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 contacts instantanés On distingue les : contacts temporisés On appelle contacteurs auxiliaires ou relais (KA) les «contacteurs» qui ne possèdent que des contacts auxiliaires ; par exemple : - KA1

7 LES CONTACTS AUXILIAIRES INSTANTANES On distingue : Les contacts à ouverture (NC) Les contacts à fermeture (NO) Fonctionnement des contacts auto-nettoyants par frottement en fin de course Contact ouvert Début du contact Glissement latéral 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: et 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

8 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 : Après l alimentation du contacteur APPLICATION 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) S1 KMA KMA H1 t(s) A1 - KMA H1 H2 A2 H2 t(s)

9 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 S2 KMB KMB S2 t(s) A1 - KMB H3 H4 A2 H3 H4 t(s) t(s)

10 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 APPLICATIONS Déterminer Ue pour le contacteur de la perceuse Ue = 400 V Catégorie Récepteur Fonctionnement A l t e r n a t i f C o n t i n u 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 Déterminer la catégorie d emploi du contacteur à employer dans le cas de la perceuse AC3

11 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

12 CARACTERISTIQUES ET CHOIX (3) 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) Travail Repos Fonction Fréquence de manœuvre t T Temps m = C est le nombre de cycles de manœuvres effectué par le contacteur en 1 heure. t T APPLICATIONS 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

13 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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