les composants.
1-Les fusibles.
Fonction
La fonction du fusible est d’assurer la protection des circuits électriques contre les courts-circuits
Le principe est le suivant, lorsque que le courant demandé par le circuit électrique dépasse le calibre du fusible, la partie conductrice intérieure fond et ainsi ouvre le circuit.
1 : Plaque de soudure
2 : Disque de centrage de la lame fusible
3 : Silice (permet une coupure franche)
4 : Lame fusible
5 : Tube
6 : Embout de contact
Fusible en fusion lors d’une surintensité ou de court-circuit:
Représentation graphique:
Les différents types et formes de fusible
Je vais vous présenter 3 types de fusible et 2 types de forme, se sont les plus utilisés aujourd’hui.
Les fusibles gG
Les fusibles gG sont des fusibles dit “protection générale”, protègent les circuits contre les faibles et fortes surcharges ainsi que les courts-circuits.
Les inscriptions sont écrite en noir.
L’image montre un fusible cylindrique.
Les fusibles aM
Les fusibles aM sont des fusibles dit “accompagnement moteur”, protègent les circuits contre les fortes surcharges ainsi que les couts-circuits.
Ils sont conçus pour résister à une surcharge de courte durée tel le démarrage d’un moteur. Ils seront associé à un système de protection thermique contre les faibles surcharges.
Les inscriptions sont écrite en vert.
L’image montre un fusible à couteaux.
Les fusibles AD
Les fusibles AD sont des fusibles dit “accompagnement disjoncteur” ils sont utilisés par les agents EDF exclusivement.
Les inscription sont en rouges.
2-le sectionneur
Fonction
Comme son nom l’indique, le sectionneur assure un sectionnement dans un circuit électrique. Il permet d’isoler électriquement une installation ou un circuit électrique.
Ils sont équipés généralement de fusibles (protection court-circuit) et d’un dispositif de cadenassage pour une éventuelle consignation.
Le sectionneur doit être manœuvré hors charge, dans le cas contraire à l’ouverture un arc électrique va se produire et mettre la personne qui l’actionne en danger et détériorer l’appareil lui-même.
Le sectionneur n’a aucun pouvoir de coupure.
En général ils sont équipé d’un contact de pré-coupure qui doit être impérativement branché sur le circuit de commande.
Représentation graphique:
Sectionneur porte fusible tripolaire avec contact de précoupure NO (NO = normalement ouvert)
Un sectionneur en image:
3-Le relais thermique
Fonction
Le relais assure une protection contre une surcharge faible prolongée (par effet joule)pour un moteur par exemple (associé à des fusibles).
En cas de déclenchement, rechercher la cause avant le réarmement.
Il ne possède aucun contact de puissance mais sont généralement pourvu de 2 contacts de commande, un NO et un NC (NO = normalement ouvert, NC = normalement fermé).
Principe de fonctionnement
Le relais thermique est constitué d’un bilame métallique par phase ( fait de 2 lames avec un coefficient de dilatation différent ).
Lorsque le courant le traversant est supérieur au calibrage du relais thermique, ça crée une élévation de température sur le circuit qui va déformer le bilame et ainsi ouvrir le circuit de commande.( voir la petite animation qui “essaie” d’illustrer le principe de fonctionnement)
L’intensité de réglage Ir du relais thermique est égale au courant nominal In du moteur (inscrit sur la plaque signalétique) et le déclenchement est fonction du courant et du temps comme l’indique la courbe ci-dessous.
On peut voir par exemple que si l’intensité le traversant est de 10 fois l’intensité de réglage, le relais va se déclancher en moins de 3 secondes.
Représentation graphique:
Relais thermique tripolaire pourvu d’un contact NO et un contact NC de commande ( NO =normalement ouvert et NC = normalement fermé)
Relais thermique en image:
4-Les disjoncteurs
Fonction
Le disjoncteur assure une protection contre les surcharges de tout type ainsi que les personnes contre les contact indirects ( voir les types de disjoncteur ).
Il permet aussi d’établir, d’isoler, d’interrompre le passage du courant dans un cirsuit ou une partie d’un circuit électrique.
Les différents types de disjoncteur
Il existe plusieurs types de disjoncteur:
- Disjoncteur magnétique : assure la protection contre les courts-circuits
- Disjoncteur thermique : assure la protection contre les surcharges
- Disjoncteur magnéto-thermique : assure la protection contre les courts-circuits ainsi que les surcharges.
- Disjoncteur magnéto-thermique différentiel : assure la protection contre les courts-circuits, les surcharges et la protection des personnes contre les contacts indirects.
Le disjoncteur thermique
Il fonctionne sur le même principe que le relais thermique ( voir le relais thermique ).
Le disjoncteur magnétique
Il fonctionne un peu comme un contacteur, c’est à dire que le courant passe dans un bobinage, lorsque l’intensité devient supérieure au calibre du disjoncteur, le champ magnétique créé attire un contact mobile et ainsi ouvre le circuit. voir la petite animation pour le principe :
Disjoncteur différentiel
Il fonctionne par différence entre 2 champs magnétiques, chaque phase et neutre forme un bobinage autour d’un tore.
Quand tout va bien, les phases et neutre ont le même champs magnétique chacun et donc s’annulent les uns , les autres.
Quand un défaut ou une fuite survient, les champs magnétiques ne sont plus les mêmes et vont former un autre champ magnétique dans une bobine dite de détection et ainsi attirer un contact mobile qui ouvrira le circuit.
Représentation graphique:
Disjoncteur en image :
Disjoncteur tripôlaire avec neutre, magnéto-thermique différentiel.
5-Le contacteur
Fonction
Il permet d’établir ou d’interrompre l’alimentation un circuit électrique.
Un contacteur est pourvu en général de contact de puissance, d’un ou plusieurs contacts de commande et de 2 bornes d’alimentation de sa bobine interne.
Principe de fonctionnement
Lorsque sa bobine est alimentée, elle crée un champs magnétique qui attire les contacts liés mécaniquement et ainsi ferme le circuit.
La bobine est généralement branchée sur le circuit de commande.
Une petite animation pour visualiser le principe:
Représentation graphique:
Contacteur tripôlaire pourvu d’un contact auxiliaire NO ( NO = normalement ouvert ).
Contacteur en image :
6-Les moteurs
Fonction
Le moteur transforme une énergie électrique en énergie mécanique.
On lui fournit une puissance électrique qu’il va transformer en puissance mécanique, mais cela a un coût.
En effet le moteur chauffe ce qui entraîne des pertes thermique ( par effet joule ) et des pertes causées
par les frottements.
Les principaux composants d’un moteur :
Les différents types de moteurs
Les moteurs à courant continu
Le moteur à courant continu est doté d’un stator constitué de bobines ou d’aimants permanents.
Le rotor quant à lui est constitué de bobines reliées à un collecteur rotatif à balais.
Le collecteur inverse la polarité du champ magnétique généré par le stator avant qu’il soit en phase avec celui du rotor.
Une image de wikipédia pour illustrer tout ça :
On peut facilement faire varier la vitesse, le couple et le sens de rotation de ce type de moteur.
Par contre les balais s’usent, les vitesses maximum sont limitées dû à la force centrifuge.
Pour palier à ces problèmes, on s’orientera vers un moteur dit “brushless”.
Les moteurs dit “Brushless”
Un moteur “brushless” comme son nom l’indique est un moteur synchrone sans balais.
Le rotor est équipé d’un ou plusieurs aimants permanents et d’un capteur de position rotorique.
Un système de commande électronique est nécessaire au fonctionnement du moteur, celui commute le courant dans les bobines du stator.
Les moteurs à courant alternatif monophasé
Les moteurs à courant alternatif monophasé dit “universel” sont en réalité des moteurs à courant continu à exitation série.
Les bobines du rotor sont connectées en série avec celles du stator.
Ce type de moteur est utilisé dans des systèmes ayant besoin de couple relativement élévé.
Les moteurs synchrones
Le moteur synchrone fonctionne en courant alternatif et comme sont nom l’indique est synchrone a la fréquence du courant l’alimentant.
Sa vitesse de rotation en est directement proportionnelle.
Ces moteurs sont généralement utilisées en générateur dans les centrales électriques par exemple, mais rien n’empèche de l’utiliser en moteur .
Les moteurs asynchrones
Les moteurs asynchrones sont des moteurs à courant alternatif le plus souvent alimentés en triphasé.
Le rotor et le stator sont indépendants l’un de l’autre.
Comme son nom l’indique, la vitesse de rotation n’est pas synchrone à la fréquence du courant qui l’alimente.
Ils sont trés utilisés a l’heure actuelle dans diverses applications, de la machine-outils au métro etc….
Les moteurs pas à pas
Le moteur pas à pas transforme une impulsion électrique en un mouvement angulaire trés précis, que se soit en vitesse comme en positionnement.
Il existe trois types :
- le moteur à aimants permanents
- le moteur à réluctance variable
- le moteur hybride
