Les contacteurs électromagnétiques (KM), largement utilisés en génie électrique, sont des dispositifs spéciaux capables de commuter des courants importants. Une caractéristique de ces dispositifs d'alimentation est la capacité de contrôler les courants de charge au moyen de circuits qui ne sont pas structurellement liés à la charge commutée. Pour comprendre l'essence des processus se produisant dans les contacteurs, vous devez vous familiariser avec le principe de leur fonctionnement.
Conception et principe de fonctionnement
- Contacts de puissance qui fournissent du courant directement au consommateur ou à l'installation électrique.
- Un ensemble de ressorts utilisés dans une structure comme force d'appui.
- Traverse en plastique reliée à une armature mobile et utilisée pour la fixation de cavaliers de contact.
- Une bobine électromagnétique qui contrôle la position de la traverse et modifie l'état du contacteur avec son aide.
Les contacts commutés eux-mêmes sont en alliages de cuivre, ce qui garantit une conductivité électrique et une fiabilité élevées.
Après avoir appliqué une tension à l'électro-aimant, l'armature se déplace vers le bas sous l'influence du champ et attire la traverse avec des contacts dans la même direction. Les parties mobiles du contacteur qui y sont fixées sont fermées avec des points fixes, créant un circuit de circulation pour le courant. Lorsque la tension est retirée de l'électro-aimant, l'armature revient à son état d'origine sous l'action du ressort et les contacts s'ouvrent. Pour l'arrêt d'urgence, il dispose d'un bouton de commutation spécial installé dans la chaîne de commutation supplémentaire.
Le principe de fonctionnement d'un appareil de commutation permet de comprendre en quoi les contacteurs diffèrent des relais ou de tout autre appareil de commutation : les relais et les contacteurs sont conçus pour des courants de différentes amplitudes, différant des dizaines voire des centaines de fois.
Différences entre contacteurs et démarreurs magnétiques
En termes de fonctionnalités, ces deux appareils ne sont pas différents. Ils permettent de commuter des circuits de puissance et comprennent de deux (contacteur monophasé) à quatre contacts "puissants". La différence commence à apparaître lorsque l'on considère les caractéristiques suivantes de ces appareils :
- dimensions et poids de l'appareil ;
- conception de la zone de commutation des contacts ;
- rendez-vous direct.
Les démarreurs magnétiques sont communément appelés "petits contacteurs" pour indiquer leur différence de taille et de poids. Mais l'affaire ne se limite pas à cela, puisque le fait que les paires de contacteurs aient des chambres spéciales pour éteindre l'arc n'est pas pris en compte. Grâce à ces éléments du boîtier, le contacteur électrique n'en possède pas en tant que tel, il est lui-même installé dans des locaux verrouillés sur une clé sans accès par des personnes non autorisées.
Les contacts de puissance du démarreur magnétique sont recouverts de couvercles en plastique fiables, mais n'ont pas de chambres d'extinction. Dans ce cas, les appareils eux-mêmes sont installés dans un circuit avec une valeur limitée du courant commuté. D'où la troisième différence entre les appareils, qui consiste dans leur finalité.
Le contacteur triphasé peut être installé dans n'importe quelle ligne électrique, assurant une connexion et une déconnexion fiables de n'importe quelle charge.Les démarreurs magnétiques sont traditionnellement utilisés pour la commutation des circuits de commande des moteurs à induction et sont capables de les démarrer dans divers modes, y compris l'inverse.
Marquage et types
Pour distinguer les différents modèles de contacteurs triphasés et monophasés, le symbole ou le marquage suivant est utilisé : KT (KTP) - X1 X2 X3 X4 C (A ou B) X5. Ils sont décryptés comme suit :
- la première icône correspond au numéro de série (60 ou 70) ;
- le second - les dimensions du contacteur de la rangée suivante: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6№;
- X3 est le nombre total de pôles (2, 3, 4 ou 5);
- X4 (lettres A, B ou C) indiquent les spécificités de la série en termes de caractéristiques des contacts de commutation ;
- X5 est un indicateur de performance climatique : U3, UHL ou T3.
Différents types d'appareils contacteurs sont classés selon les critères suivants :
- équipement de protection disponible et tension de fonctionnement (220 ou 380 volts);
- méthode d'actionnement des contacts ;
- le nombre de contacts dans le groupe de puissance.
Presque tous les modèles de contacteurs sont équipés de relais thermiques à semi-conducteurs qui ouvrent le circuit de charge en cas de surintensité, comme un déclencheur de disjoncteur. Après avoir déconnecté les contacts et refroidi le disjoncteur de protection, il est nécessaire de réactiver l'appareil pour fonctionner. En fonction de la tension d'alimentation de l'appareil lui-même, leur bobine peut être conçue pour 220 et 380 volts.
En pratique, il existe des contacteurs à courant continu, appelés ainsi en fonction du type d'action de commande. Un exemple typique est un contacteur 12 volts CC.
La nature de l'opération des contacts
Par la nature de la fermeture, on distingue les types de contacteurs suivants :
- Appareils connectés directement avec un seul groupe de contacts d'alimentation. Ils ne fonctionnent que pour allumer et éteindre et sont protégés contre les surcharges ou les courts-circuits.
- Instruments réversibles équipés de deux groupes. Avec leur aide, il est possible de corriger le circuit d'allumage de la charge, en modifiant par exemple l'ordre des phases.
- Dispositifs avec un jeu limité de commutation : uniquement pour la fermeture ou uniquement pour l'ouverture.
Ce dernier type est utilisé lorsqu'il est nécessaire de contrôler deux installations électriques en opposition de phase. Dans ce mode, l'un d'eux est connecté à la ligne et le second est désactivé de manière synchrone avec celle-ci.
Nombre de contacts
Par le nombre de contacts du groupe d'alimentation, les appareils sont divisés en les types suivants:
- Appareils à 2 contacts pour circuits monophasés;
- Appareils à 3 contacts commutant uniquement des groupes de phases, le zéro sur eux ne démarre pas ;
- avec quatre contacts ou plus dans des groupes de puissance.
Un groupe de commutation est compris comme un ensemble de contacts normalement fermés ou normalement ouverts.
Ce dernier type de produits est très rarement utilisé, uniquement dans des schémas de connexion spéciaux.
Lorsque l'on considère les variétés d'appareils de cette classe, on ne peut manquer de mentionner les homologues modernes représentés par les contacteurs à thyristors AC. Dans ces dispositifs, les contacts purement mécaniques sont remplacés par des transitions électroniques caractéristiques des contacteurs semi-conducteurs.
Auto-connexion
Avant d'installer un contacteur monophasé dans une armoire sur rail DIN, et de le connecter vous-même, veillez à faire attention à la présence de deux chaînes dans le circuit. L'un d'eux est l'alimentation et le second le signal, à travers lequel il est possible de contrôler le fonctionnement de l'appareil. Pour que cette chaîne fonctionne, après avoir installé l'appareil dans l'armoire, vous devrez alimenter ses contacts, traditionnellement désignés A1 et A2. Ils sont alimentés avec exactement la tension pour laquelle la bobine du contacteur est conçue.
Le circuit d'alimentation commuté est connecté aux bornes situées en bas de l'appareil et généralement indiquées par les symboles T1, T2, T3. Grâce à leur présence, il est possible de réaliser un schéma électrique de contacteur triphasé.Avec cette inclusion, vous pouvez contrôler les circuits électriques qui font partie de n'importe quelle unité de production d'électricité, y compris les générateurs éoliens et diesel. Le type de tension qu'ils génèrent est également sans importance.
Dysfonctionnements majeurs
Les pannes possibles des contacteurs incluent la défaillance de la bobine de commande magnétique, ainsi que la combustion et la défaillance des contacts de commutation eux-mêmes. Dans le premier cas, la seule issue possible est de remplacer la bobine par un nouvel échantillon de travail. Si les contacts brûlent, vous pouvez essayer de les restaurer en nettoyant légèrement les zones endommagées, d'abord avec une lime, puis avec un papier de verre fin. Cependant, une telle opération "cosmétique" n'est pas une issue. Tôt ou tard, l'utilisateur devra remplacer les contacts brûlés par de nouveaux (sauvegarde) ou des échantillons prélevés sur un autre appareil.
