Analyse du fonctionnement de circuits (2) - Cours d'Electricité avec Maxicours

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Analyse du fonctionnement de circuits (2)

1. Rôle des composants

A ce stade, il est primordial de maîtriser le rôle de chacun des composants pour déterminer le comportement d'un circuit électrique.

Vous devez considérer un composant à la fois et déterminer ce qui se produit si un bouton-poussoir est pressé ou s'il y a ouverture ou fermeture d'un contact.

Souvenez-vous qu'il doit y avoir un parcours continu du courant de L1 jusqu'à la charge pour que cette dernière soit alimentée. Sinon, elle reste à l'état de repos.

S'il existe un parcours continu du courant, l'alimentation de la bobine (d'un relais ou d'un contacteur) aura pour conséquence la fermeture des contacts F et l'ouverture des contacts O.

Ce phénomène entraînera probablement d'autres actions successives dans le circuit. Lorsque la bobine sera désalimentée, les contacts reprendront leur état de repos. Si toutefois un relais temporisé est utilisé dans le circuit, vous devez distinguer le type de retard qu'il produit.

Rappel :
• Un retard à l'enclenchement génère une temporisation lors de l'alimentation de la bobine du relais.
• Un retard au déclenchement génère une temporisation lors de la coupure de l'alimentation de la bobine du relais.

2. Simulation d'action

L'analyse complète d'un circuit exige de simuler toutes les actions possibles dans le circuit et en prévoir les conséquences. Les premières analyses découlent évidemment de la simulation de l'action sur les boutons-poussoirs "marche" et "arrêt", ainsi que de tout autre bouton-poussoir.

Toutefois, d'autres simulations sont aussi importantes et devront être prises en considération. Par exemple, que se passe-t-il s'il y a :

  • une surchauffe du moteur ;
  • une haute pression du système ;
  • une détection de niveau bas ;
  • une ouverture de la porte ;
  • le positionnement en mode manuel (sélecteur) etc.

Chose importante : vous ne devez jamais sauter aux conclusions avant d'avoir complété votre analyse en détail. De plus, soyez certain de tenir compte de tous les contacts de chacune des bobines. L'oubli d'un contact perturbera passablement votre cheminement logique.

Ce problème sera évité si les étapes de la procédure décrite dans cette étude ont été soigneusement appliquées.

Les figures suivantes représentent les schémas du convoyeur à godets de l'usine-école. Vous y trouverez un bon exemple des connaissances apprises dans cette étude.

Schéma développé de la commande du convoyeur à godets :

Schéma développé de la commande du convoyeur à godets en représentation assemblée :

3. Exemple d'analyse: le circuit du convoyeur à godets

Pour l'analyse de ce circuit, vous appliquerez à la lettre les notions que vous venez d'étudier.

Cet exercice vous permettra de vous familiariser avec cette démarche d'analyse.

La figure suivante présente le schéma développé simplifié du circuit du convoyeur à godets.

Analyse du circuit du convoyeur à godets :

1e étape : Analyser le schéma développé.

- Parce qu'il est facile à comprendre et parce qu'il fait une distinction nette entre la puissance et la commande du circuit de moteur, le schéma développé est à privilégier.

2e étape : Séparer d'un trait pointillé le circuit de puissance de celui de la commande.

- Notez que le circuit de commande comprend toujours, s'il y a lieu, le transformateur et ses fusibles de protection.

3e étape : Numéroter les lignes.

- La première ligne se situe au niveau de la bobine "KM1". La seconde ligne comprend le contact F nommé "KM1". Enfin, la troisième ligne est celle de la bobine "KA1".

4e étape : Identifier les contacts des bobines.

- A la première ligne, la bobine "KM1" possède un contact F sur la ligne 2. Les contacts de puissance sont à négliger, car ils n'influencent en rien le circuit de commande.

- A la 3e ligne, la bobine "KA1" possède un contact O sur la ligne 1.

5e étape : Identifier les symboles des composants.

- Le circuit possède 2 boutons-poussoirs : un arrêt d'urgence "S2" avec une tête champignon et un bouton-poussoir "S1" à action momentanée pour le départ.

- Le contact O nommé "F1" est actionné par le relais thermique du circuit de puissance.

- Le contact F nommé "S3" est un capteur de haut niveau dans la trémie.

6e étape : Déterminer le rôle des composants.

- La bobine "KM1", comme son nom l'indique provient d'un contacteur.

- La bobine "KA1" provient d'un relais auxiliaire.

- Le contact O de "F1" à la ligne 1 ouvre si une surcharge du circuit de puissance est détectée.

- Le contact F de "S3" à la ligne 3 se ferme si un haut niveau est détecté dans la trémie.

7e étape : Analyser le fonctionnement du circuit.

Lorsque le bouton-poussoir départ "S1" est actionné, il existe un parcours continu de L1 jusqu'à L2 (le sectionneur Q1 est fermé). Le courant passe par F2, Q1, F1, KA1, S2, S1 et arrive à la bobine KM1. La bobine "KM1" est alimentée et ferme son contact F à la ligne 2 ainsi que les contacts de puissance. Le moteur se met à tourner.

- Lorsque le bouton-poussoir départ est relâché, l'alimentation de la bobine du contacteur est maintenue par le contact d'auto-alimentation "KM1" de la ligne 2. La bobine du contacteur "KM1" reste alimentée. Le moteur continue de tourner.

Si un haut niveau est détecté dans la trémie, le contact F de "S3" à la ligne 3 se ferme, le relais "KA1" est alors alimenté et actionne son contact. L'ouverture du contact O de "KA1" à la ligne 1 a pour effet d'interrompre la continuité du courant vers le contacteur. Le moteur s'arrête.

- Lorsque le niveau de la trémie redescend, le capteur "S3" à la ligne 3 s'ouvre à nouveau et provoque l'état de repos du relais "KA1" et de son contact O. La séquence de départ peut recommencer.

S'il y a surcharge du circuit de puissance, le relais thermique du circuit de puissance provoque l'ouverture du contact O nommé "F1", à la ligne 1. Le contacteur "KM1" cesse alors d'être alimenté et le moteur s'arrête.

Lorsque la température du relais thermique redevient normale, on peut le ré-enclencher et provoquer l'état de repos de son contact O à la ligne 1. La séquence de départ peut recommencer.

Un nouveau départ du moteur ne peut être commandé que si la température du relais thermique est normale et que la trémie n'est pas en état de niveau haut.

Si l'arrêt d'urgence "S2" est actionné, le parcours du courant vers le contacteur "KM1" est interrompu et l'arrêt de moteur s'en suit.

La septième étape de l'analyse du fonctionnement d'un circuit demande beaucoup de concentration. Vous devez considérer l'une après l'autre toutes les situations et vous assurer d'avoir interrogé le rôle de chacun des composants.

4. Résumé sur l'analyse du fonctionnement de circuits

Suite à cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

- Un circuit de moteur est composé de deux parties : le circuit de puissance et le circuit de commande ;

- Le circuit de puissance et le circuit de commande peuvent être représentés séparément ou ensemble et reliés par l'alimentation du circuit de commande ;

La numérotation des lignes et la localisation des contacts en bas des lignes sont deux moyens de faciliter le repérage des contacts dans l'analyse du fonctionnement d'un circuit ;

- Un parcours continu du courant, de L1 jusqu'à L2, sans passer à travers une charge est un court-circuit ;

- Chaque parcours de courant de L1 vers L2 doit comporter une charge ;

- On entend par "charge" un élément qui supporte une chute de tension à ses bornes (bobine, lampe témoin, solénoïde, klaxon…) ;

- Chaque symbole sur un schéma d'électricité doit être identifié avant de procéder à l'analyse du fonctionnement ;

- Connaître le rôle de chacun des composants est essentiel dans l'analyse du fonctionnement d'un circuit ;

L'analyse du fonctionnement d'un circuit se fait tout comme la lecture d'un texte, de la première ligne en haut à gauche jusqu'à la dernière ligne, en bas à droite.

L'analyse d'un circuit consiste à simuler différentes situations et à en établir les conséquences.

Dans cette étude, vous avez appris à analyser méthodiquement le fonctionnement d'un circuit à partir du schéma développé qui le représente.

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