Les auxiliaires de commande - Cours d'Electricité avec Maxicours

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Les auxiliaires de commande

1. Introduction

Une automobile est constituée d'un grand nombre de pièces qui, chacune, ont leur rôle spécifique.

Mais quel est le rôle:

• du volant ?
• De la pédale de frein ?
• De la pédale d'accélération ?

Ce sont les composants qui permettent de commander la direction et la vitesse du véhicule.

On retrouve les mêmes types d'éléments en électricité. En effet, il existe des composants qui ont pour seule utilité de diriger le courant ou de détecter des mouvements.

Ils constituent le "circuit de commande".

Cette étude vous présente quelques-uns des principaux éléments de commande:

  • les interrupteurs ;
  • les commutateurs ;
  • les relais et les détecteurs de position.
2. Les interrupteurs et boutons poussoirs

Les interrupteurs sont des composants qui servent au démarrage ou à l'arrêt d'un équipement.

L'exemple que l'on rencontre le plus fréquemment dans le domaine résidentiel est l'interrupteur pour les lumières.

La figure suivante présente divers types de boutons poussoirs que l'on retrouve dans le domaine industriel.

Boutons poussoirs :

Les boutons poussoirs sont utilisés pour la mise en marche ou l'arrêt normal d'une machine ou d'un équipement. L'arrêt d'urgence, pour sa part, sert essentiellement à l'arrêt d'une machine lorsqu'il y a un problème, tel un accident ou un défaut.

L'arrêt d'urgence est généralement situé de façon à être facilement accessible sans que l'on ait à s'approcher trop près de la machine. En conséquence, il s'installe à proximité de la position normale de l'opérateur.

Il est à noter que, sur certains équipements, il y a plusieurs boutons poussoirs d'arrêt d'urgence situés à divers endroits afin d'arrêter la machine rapidement.

Lorsque ce type de bouton est utilisé on doit, pour pouvoir remettre la machine en marche le désenclencher en le tirant, en le tournant ou en le déverrouillant à l'aide d'une clef.

3. Le commutateur

Nous avons vu, précédemment dans cette étude, que les boutons poussoirs permettaient d'ouvrir ou de fermer le circuit.

Les commutateurs ressemblent énormément aux interrupteurs en ce sens qu'ils peuvent également servir à mettre en marche ou à arrêter un équipement.

Cependant, le commutateur offre une gamme plus étendue d'options qui peuvent servir à actionner diverses sections du circuit à partir d'une même source.

On trouvera parfois les termes sélecteur ou interrupteur à plusieurs positions pour désigner les commutateurs.

La figure suivante présente un exemple d'utilisation de ce type de composant.

Schématisation d'un commutateur :

Sa fonction, dans ce type de circuit, est de permettre trois choix d'intensité lumineuse en faisant varier la valeur de la résistance.

Il est évident qu'on pourrait obtenir un résultat similaire en installant une résistance variable. Cependant, le sélecteur nous donne l'occasion de présélectionner trois intensités précises. On pourrait même améliorer le circuit en ajoutant une résistance variable qui servirait d'ajustement final (figure suivante).

Ajustement de l'intensité lumineuse avec variante du schéma d'un commutateur :

Types de commutateurs :

On retrouve les commutateurs sous diverses formes et possédant de nombreuses options. La figure suivante en présente quelques-uns.

4. Les relais

Les relais sont des dispositifs électromécaniques qui servent à commander divers systèmes. On utilise souvent ce type de composant dans les systèmes de démarrage des moteurs ou dans les systèmes électrohydrauliques ou électropneumatiques.

Le relais reçoit un signal du circuit qui lui indique de modifier l'état d'une autre partie du circuit.

La figure suivante montre schématiquement les composants de base d'un relais électromagnétique.

Composants d'un relais :

Lorsque le courant passe dans la bobine, les contacts du relais changent d'état. En effet, si ceux-ci étaient normalement ouverts (NO), ils se fermeront et s'ils étaient normalement fermés (NF), ils s'ouvriront.

a. Fonctionnement d'un relais électromagnétique

Comme nous l'avons vu précédemment, lorsqu'un courant passe dans une bobine, il crée un champ magnétique.

Le relais utilise ce principe par l'entremise d'un noyau libre de se déplacer à l'intérieur de la bobine. La figure suivante montre le travail du noyau et son action sur les contacts.

Action du noyau :

On observe donc que l'énergie électrique se transforme en énergie mécanique lorsque le courant passe dans la bobine.

Il est à noter également que les abréviations NO et NF servent à identifier la position du contact lorsque le relais n'est pas alimenté.

Organe de commande

On appelle organe de commande l'ensemble d'une bobine et d'un noyau mobile qui sert à commander un travail quelconque.

Les organes de commande servent par exemple:

  • à commander l'ouverture et la fermeture d'une électrovalve;
  • à piloter des électrodistributeurs hydrauliques et pneumatiques;
  • à commander des contacteurs;
  • ou encore servent à faire vibrer une clochette électrique.

Les organes de commande peuvent être considérés comme des composants de puissance ou de commande selon l'élément commandé. Il existe aussi des organes de commande pneumatiques ou hydrauliques.

b. Relais temporisé

Ce type de relais offre une particularité très pratique dans certains systèmes. En effet, les relais temporisés n'actionnent pas les contacts immédiatement.

Cela signifie qu'il y a un délai entre le passage du courant dans le relais et l'ouverture ou la fermeture des contacts, selon le cas.

Le temps de temporisation peut être ajustable sur certains de ces relais. La temporisation peut être au début (à l'enclenchement) ou à la fin (au déclenchement) de l'activation du relais ou même des deux côtés.

La figure suivante expose la différence entre le signal et la réponse, selon le cas, sur des contacts normalement ouverts (NO).

Réponse du relais temporisé :

5. Les détecteurs de position

Les détecteurs de position sont des composants actionnés lorsqu'un élément mécanique atteint une certaine position.

Ils peuvent dont être employés comme commande de position ou encore comme appareil de sécurité en vue de détecter la position limite d'un objet (fin de course). La figure suivante présente un exemple d'utilisation d'un détecteur de position.

Montage avec un détecteur de position :

Dans cet exemple, le détecteur de position sert essentiellement à déceler un trop-plein dans le réservoir.Si cela se produit, le détecteur ouvrira le circuit, ce qui aura pour effet d'arrêter le moteur et, simultanément, la pompe.

Un autre exemple d'utilisation de ce composant consiste à détecter des déplacements limites sur les ponts roulants.

Dans le cas où le pont atteint une position extrême, le détecteur de position pourra le stopper en le freinant ou encore en déclenchant une alarme qui avertira l'opérateur que le pont a atteint sa position limite.

6. Résumé sur les auxiliaires de commande

A la suite de cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

- Les boutons poussoirs  et interrupteurs sont des éléments qui servent à commander la séquence de mise en marche ou d'arrêt d'un équipement.

le commutateur permet d'obtenir plusieurs options, selon sa position ;

les relais sont des dispositifs électromécaniques qui servent à commander divers systèmes ;

- on trouve sur le marché des relais magnétiques et des relais thermiques ;

- les relais magnétiques utilisent une bobine pour ouvrir et fermer des contacts ;

- les relais thermiques actionnent les contacts au moyen de la chaleur créée par le passage du courant ;

- les contacts peuvent être normalement ouverts (NO ou encore à fermeture) ou normalement fermés (NF ou encore à ouverture), selon leur position initiale de repos ;

- les relais temporisés n'actionnent pas immédiatement les contacts ; il existe un délai entre le signal et la réponse ;

- les détecteurs de position sont des composants actionnés lorsqu'un élément mécanique atteint un certaine position.

Cette étude vous a permis de connaître quelques auxiliaires de commande et leurs principales caractéristiques. Ces éléments vous permettront de mieux comprendre le fonctionnement d'un système électrique.

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