CONTACTEURS

Objectifs : Décoder le schéma de l’installation

Identifier les composants

Justifier le choix d’un contacteur

Problème :

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

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.

CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT GENERAL

Contacteur à translation Contacteur à rotation

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

Contacteur KM

Electro-aimant

Bobine Circuit magnétique

Contacts

Principaux

(de puissance) Auxiliaires

(de commande)

J & Co

ELEMENTS PRINCIPAUX : LES ELECTRO-AIMANTS

Repères Éléments

1

2

3

4

5

Bobine

Armature mobile

Ressort de rappel

Circuit magnétique massif

Pastille anti-rémanence évitant le maintien de

l’armature 2 après coupure

J & Co

LES ELECTRO-AIMANTS (suite)

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

Fixations du circuit magnétique

Circuit magnétique feuilleté pour éviter

l’échauffement dû aux pertes magnétiques

Repères Éléments

1

2

3

6

7

4

Ressort de rappel

Armature mobile

Bobine

J & Co

APPLICATION

Déterminer la tension

d’alimentation de la bobine

du contacteur nécessaire

pour la perceuse (voir

DEPARTS MOTEURS N°1)

24 V

LES POLES PRINCIPAUX

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

1

2

3

4

5

6

7

1

4 7

Repère

1

2

3

4

5

6

7

Élément

Boîtier d’arc isolant

Bobine de soufflage magnétique

Noyau de soufflage

Contact fixe

Tresse de connexion

Ressort de pression

Contact mobile

APPLICATIONS

Compléter le schéma et

le repérage d’un

contacteur portant la

référence LC1-K09008..

J & Co

Ils permettent d’établir et d’interrompre le courant principal du circuit de puissance

Compléter le schéma et le

repérage du contacteur

KM1 de la perceuse

(DEPARTS MOTEURS

N°1)

- KM1

1 3 5

2 4 6

- KM

1 R1

2 R2

R3 3

R4 4

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)

Les contacts à

fermeture

(NO)

. 1

. 2

. 3

. 4

Fonctionnement

des contacts

auto-nettoyants

par frottement en

fin de course

Contact

ouvert

Début du

contact

Glissement

latéral

APPLICATIONS

Blocs de contacts

auxiliaires instantanés

Montage par encliquetage

frontal

J & Co

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

Déterminer les références des blocs de contacts instantanés encliquetables

sur le contacteur KM1 pour assurer le fonctionnement.

Toutes sauf

LA1-KN02

et

LA1-KN04

qui ne

possèdent que

des contacts

NC

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

Temporisation à l’action (type travail)

S1 KMA KMA

- KMA H1 H2

55 67

56 68

A1

A2

APPLICATION

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

t(s)

t(s)

t(s)

S1

H1

H2

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)

S2 KMB KMB

- KMB H3 H4

55 67

56 68

A1

A2

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

t(s)

t(s)

t(s)

S2

H3

H4

J & Co

CARACTERISTIQUES ET CHOIX (1)

Tension d’emploi assignée Ue (V)

En triphasé, il s’agit de la valeur de la tension entre phases

APPLICATIONS

Déterminer Ue pour le

contacteur de la

perceuse

Ue = 400 V

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

Catégorie Récepteur Fonctionnement

A

l

t

e

r

n

a

t

i

f

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

C

o

n

t

i

n

u

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

J & Co

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)

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

Repos Temps

t

T

m = 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 %

Fréquence de manœuvre

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

Calculer la

fréquence de

manœuvre du

contacteur de la

perceuse (d’après

les valeurs ci-

dessus)

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.

+

J & Co

APPLICATION

Déterminer la

durée de vie du

contacteur de la

perceuse

7,5 millions de

cycles de

manœuvres