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  Electrotechnique  

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Cours / Electrotechnique / BEP Métiers de l'électrotechnique
Démarrage direct des moteurs triphasés  
  • 1. Démarreurs manuels
  • 2. Démarreurs automatiques
  • 3. Postes marche-arrêt
  • 4. Démarreurs inverseurs
  • 5. Résumé sur le démarrage direct

Le démarrage direct constitue la méthode la plus fréquemment utilisée en industrie pour le démarrage des moteurs triphasés.

La popularité de cette technique s'explique par sa simplicité et son coût d'installation relativement bas comparativement à d'autres méthodes.

Il existe deux catégories de démarreurs à pleine tension :

les démarreurs manuels ;

les démarreurs automatiques.

1. Démarreurs manuels

Construction :

Les démarreurs manuels sont en fait des interrupteurs sectionneurs ou des disjoncteurs magnétothermiques.

Ils se composent d'un boîtier contenant un, deux ou trois contacts de puissance, selon que l'alimentation est monophasée ou triphasée.

Le boîtier renferme également un relais de protection thermique, ayant pour rôle de protéger le moteur contre les surintensités de courant, pouvant être causées par une surcharge du moteur, et contre les courts-circuits par des fusibles ou un relais de protection magnétique ou électronique.

La figure suivante montre deux modèles de démarreurs manuels.

Démarreurs manuels :

Le démarreur sectionneur apparaissant à la figure a) ci-dessus est de type à commande rotative. D'apparence semblable à celle d'un interrupteur unipolaire résidentiel, ce type de démarreur doit être accompagné d'un relais thermique pour protéger le moteur. Il peut être encastré dans un mur ou encore installé en surface.

On utilise ce démarreur pour commander des moteurs monophasés ou triphasés de petite puissance. Il convient parfaitement à la commande des moteurs de puissance fractionnaire actionnant des ventilateurs, des pompes, de petites machines-outils, etc.

Le démarreur manuel à disjoncteur magnétothermique, montré à la figure b) ci-dessus, peut servir à commander des moteurs d'une puissance allant de 0,37 kW jusqu'à 110 kW pour une tension maximale de 690 V. On le rencontre sur des machines-outils (perceuses, tours, machines à bois, etc.), des pompes, des ventilateurs, etc. Il possède trois contacts de puissance, ce qui le destine à la commande des moteurs triphasés. Un relais thermique et magnétique protège aussi le moteur.

Branchement :

La figure suivante montre le schéma de branchement d'un démarreur manuel pour alimentation triphasée.

Le branchement de la source d'alimentation au démarreur s'effectue aux points identifiés par la lettre "L" ; le moteur est relié au démarreur aux points identifiés par la lettre "T".

Branchement des démarreurs manuels :

Une lampe témoin s'ajoute parfois au circuit. Elle permet d'obtenir une indication visuelle de l'état de marche du moteur.

Certains démarreurs manuels sont munis d'un relais de protection de basse tension. Ce relais provoque automatiquement l'ouverture des contacts de puissance lors d'une baisse de tension ou d'une perte d'alimentation. Le rôle de ce relais consiste à empêcher le moteur de redémarrer automatiquement après une perte de tension. Ainsi, une fois que le relais de protection a ouvert le circuit, on doit nécessairement le ré-enclencher pour faire démarrer le moteur.

Un dispositif d'arrêt peut être incorporé au circuit du relais, ce qui permet de provoquer une rupture de tension volontaire, soit automatiquement, soit manuellement.

2. Démarreurs automatiques

Les démarreurs automatiques sont les démarreurs de moteurs à pleine tension les plus fréquemment employés en industrie.

On les utilise lorsque l'on désire commander un moteur à distance à l'aide d'un poste de commande à boutons-poussoirs ou quand la puissance du moteur excède la capacité maximale des démarreurs manuels.

Construction :

Le démarreur automatique se divise essentiellement en trois parties :

un contacteur possédant un électro-aimant, trois contacts de puissance et un contact auxiliaire ;

un relais de protection thermique à trois pôles servant à protéger le moteur contre les surcharges. A ce moment, la chaleur est transmise au relais par l'entremise de trois éléments chauffants branchés en série avec le moteur.

un disjoncteur peut compléter l'équipement pour assurer la protection contre les courts-circuits.

La figure suivante montre un démarreur pouvant commander un moteur triphasé de 37 kW sous 380 V, fonctionnant à une tension de 600 V. Vous y retrouvez aussi son coffret, spécialement construit pour protéger le démarreur. Remarquez, sur le coffret, la présence d'un bouton de ré-enclenchement (O - rouge) pour le relais thermique, d'un bouton de mise en marche (I - vert) et de la commande du disjoncteur.

Démarreur automatique :

Fonctionnement :

Le démarreur automatique fonctionne de la même manière qu'un relais. Dès que l'électro-aimant du contacteur est alimenté, une force magnétique est créée, provoquant ainsi la fermeture des contacts. Inversement, lorsque l'on coupe l'alimentation, un ressort ramène les contacts à leur position de repos.

3. Postes marche-arrêt

Pour commander la mise en marche et l'arrêt d'un moteur, on fait appel à un poste marche-arrêt.

Ce poste peut être installé à même le boîtier du démarreur, ou encore être placé dans son propre boîtier et posé à distance du démarreur.

Les postes marche-arrêt sont constitués d'un bouton-poussoir à fermeture (F), servant à commander la mise en marche du moteur, d'un bouton-poussoir à ouverture (0) pour en commander l'arrêt et éventuellement d'un voyant.

Vous retrouvez, à la figure suivante, un exemple de poste marche-arrêt ainsi que la symbolisation électrique des boutons et du voyant.

Poste marche-arrêt :

Branchement d'un poste marche-arrêt :

Le schéma d'un circuit de moteur commandé à l'aide d'un poste marche-arrêt apparaît à la figure suivante.

Le schéma en traits gras représentent le circuit de puissance, tandis que le circuit de commande est représenté en

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