Les circuits marche-arrêt sont essentiels au contrôle des machines. Ils permettent aux opérateurs de démarrer ou d'arrêter une machine de manière sûre et efficace. Maîtriser les principes fondamentaux d'un circuit marche-arrêt est essentiel pour garantir un fonctionnement sûr et diagnostiquer les problèmes. De plus, ces connaissances fondamentales renforcent vos compétences professionnelles et vous ouvrent la voie à des concepts électriques plus avancés. Si l'électronique pour débutants vous intéresse, cet article propose un tutoriel structuré sur les circuits pour vous guider à travers leurs composants, leur câblage et leur fonctionnement.
Ce guide de câblage explore les composants essentiels d'un circuit marche-arrêt, leur rôle dans un système fonctionnel et les différentes configurations de câblage simples utilisées pour le contrôle. Que vous cherchiez un guide d'utilisation ou que vous souhaitiez apprendre à câbler des circuits, cet article vous donnera de solides bases.
Un aperçu rapide du circuit Start-Stop
Un circuit marche-arrêt est un système électrique conçu pour contrôler des machines équipées de moteurs et de circuits de commande. Il permet aux utilisateurs de démarrer ou d'arrêter des équipements électriques de manière efficace et sûre. Ce circuit est composé de composants électriques clés, notamment des boutons-poussoirs, des relais, des contacteurs, des disjoncteurs de surcharge et des moteurs électriques. Ces éléments fonctionnent ensemble pour assurer le fonctionnement du circuit, garantissant ainsi le démarrage et l'arrêt contrôlés des machines.
Comprendre les bases des circuits est essentiel pour ceux qui travaillent dans l’automatisation, les systèmes industriels ou ceux qui débutent avec un projet électronique pour débutants.
Composants essentiels du circuit de démarrage-arrêt
Chaque composant d'un circuit marche-arrêt joue un rôle crucial dans la gestion de l'alimentation et le fonctionnement du circuit. Voici une description de ces composants clés :
Boutons/Contacts
Les boutons-poussoirs et les contacts sont des composants essentiels d'un circuit marche-arrêt. Ils sont responsables de l'application et de la coupure de l'alimentation du circuit. Ces composants amorcent et arrêtent le circuit électrique à l'aide d'interrupteurs ou de boutons-poussoirs.
Relais/Contacteur
Les interrupteurs, relais et contacteurs sont des dispositifs qui ouvrent ou ferment un circuit électrique en réponse à un signal spécifique. Les relais sont idéaux pour les petits circuits de courant, tandis que les contacteurs sont plus adaptés aux circuits plus importants.
Pour fermer un circuit, les contacteurs doivent alimenter ou activer leurs bobines, car elles sont normalement ouvertes (NO). En revanche, les relais ont deux états : normalement ouvert (NO) et normalement fermé (NF). En alimentant les bobines des relais, un circuit normalement ouvert (NO) devient normalement fermé (NF) et inversement. Grâce à l'effet d'amplification, les relais peuvent contrôler des circuits plus importants. Pour les activer, une fraction de la tension secteur doit être appliquée à leurs bobines, ce qui permet de gérer des systèmes à tension plus élevée.
Moteur
Les moteurs convertissent l'énergie électrique en énergie cinétique. Ils sont utilisés dans les circuits marche-arrêt. La commande marche-arrêt est nécessaire pour les convoyeurs à bande et les machines de traitement nécessitant un mouvement.
Surcharge
Les relais de surcharge protègent les circuits électriques contre les surcharges thermiques, électriques ou de puissance. Ils s'activent uniquement en cas de surcharge et démarrent généralement en position normalement fermée. Les relais de surcharge sont disponibles avec différentes puissances et applications ; il est donc essentiel de vérifier leur puissance avant l'installation afin d'éviter d'endommager vos moteurs et autres accessoires.
Exigences d'alimentation électrique pour les circuits de démarrage et d'arrêt
La plupart des circuits de commande fonctionnent à une tension de commande de 24 V CC. Ce niveau de tension est déterminé par la configuration des composants du circuit et le mode de commande du circuit marche-arrêt. Pour commander une bobine de contacteur 24 V, un circuit marche-arrêt peut être utilisé. Cela permet de séparer la tension d'alimentation du moteur de la tension de commande, maintenant ainsi une tension de commande basse. Si vous possédez un moteur triphasé, l'alimentation est raccordée au contacteur, qui peut être commandé par votre circuit marche-arrêt 24 V. La bobine 24 V, commandée par le circuit marche-arrêt, indique au contacteur quand démarrer le moteur. Vous pouvez le connecter directement à votre moteur ou à un composant à l'aide de contacts de calibre supérieur. Certains systèmes utilisent des contacts 240 V qui peuvent commander directement un moteur monophasé.
Comprendre le fonctionnement d'un circuit de démarrage-arrêt
Pour comprendre le fonctionnement d'un circuit marche-arrêt, examinons un circuit utilisant tous les composants présentés. Les lignes bleues du schéma représentent le flux de courant. La tension du circuit de commande peut varier de 24 V à 400 V, voire plus, mais 24 V sont généralement utilisés côté commande.
Dans l'état par défaut du circuit de démarrage-arrêt illustré dans l'image ci-dessus, la bobine du relais n'est pas alimentée car le bouton de démarrage n'a pas été enfoncé, donc aucun courant ne circule dans le circuit.
Lorsque le bouton de démarrage est enfoncé, le courant circule dans le circuit et déclenche la bobine du relais ou du contacteur. Les contacteurs servent à commander les moteurs. La bobine du contacteur est activée pour permettre le fonctionnement du moteur, permettant ainsi au courant de circuler et de le faire fonctionner.
Lorsque la bobine du relais ou du contacteur est alimentée, elle active un contact qui verrouille le circuit. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'appuyer plusieurs fois sur le bouton de démarrage pour que le courant circule dans le circuit. Une fois le circuit verrouillé, il reste opérationnel jusqu'à ce que le bouton d'arrêt soit actionné ou qu'une surcharge se produise.
Appuyez sur le bouton d'arrêt pour interrompre le courant et mettre le circuit hors tension. Cela coupera l'alimentation de la bobine et libérera le verrou, rendant le circuit inactif. Pour réactiver le circuit, appuyez sur le bouton « Démarrer ».
Comprendre les configurations de câblage des circuits de démarrage et d'arrêt
Le contrôle du câblage d'un circuit de démarrage-arrêt peut être réalisé à l'aide de deux configurations : contrôle à deux fils et à trois fils.
Commande à deux fils :
Un dispositif de commande à deux fils équipé de contacts peut activer ou désactiver un dispositif pilote. Les charges plus petites, nécessitant moins de connexions, doivent fonctionner à faible courant pour éviter tout dommage au circuit. Les contrôleurs à deux fils sont particulièrement utiles pour contrôler les moteurs ou les éclairages. Lorsque le bouton est relâché, la bobine s'ouvre et le contact fermé assure le bon fonctionnement.
Un pressostat ou un interrupteur de fin de course est le dispositif pilote le plus couramment utilisé pour un circuit marche-arrêt. Ce circuit est utilisé lorsqu'il doit fonctionner sans intervention extérieure. En cas de panne de courant, les relais s'activent automatiquement si les contacts de l'interrupteur sont fermés. Lorsque le courant est rétabli, le circuit est fermé. Dans la commande à 2 fils, le démarreur et le dispositif pilote sont reliés par deux fils seulement.
Commande à trois fils :
Un circuit à 3 fils nécessite trois fils pour connecter le démarreur au dispositif pilote. Des interrupteurs momentanés servent à démarrer et à alimenter les bobines du démarreur. Une stimulation externe, telle qu'une brève pression sur un bouton de démarrage, est nécessaire pour fermer le circuit. Un circuit de démarrage auxiliaire doit être connecté en parallèle au bouton de démarrage afin d'assurer l'alimentation du moteur lorsque celui-ci est relâché. En cas de coupure de courant, le circuit est mis hors tension et il faut appuyer brièvement à nouveau sur le bouton de démarrage pour fermer le circuit.
Circuits de démarrage-arrêt alternatifs
Des circuits supplémentaires pour le démarrage et l'arrêt peuvent être conçus.
Circuit de jogging marche-arrêt
Le courant circule à travers le bouton-poussoir et le contact de fermeture lorsque le bouton de démarrage est enfoncé. Le contact de fermeture gère la distribution de courant de la bobine, de sorte que le courant ne soit pas interrompu même lorsque le bouton est relâché. La bobine du moteur peut être mise hors tension de différentes manières. Les contacts s'ouvrent automatiquement en cas de surcharge du moteur, et la bobine peut être mise hors tension en appuyant sur le bouton d'arrêt. Le circuit de commande peut également être fermé en plaçant l'interrupteur en mode pas à pas, ce qui désactive le verrouillage. Le contact de fermeture coupe alors l'alimentation du dispositif. Pour réactiver la bobine, il faut appuyer à nouveau sur le bouton de démarrage.
Circuits de démarrage-arrêt avec un moteur connecté
Appuyer sur le bouton active le moteur et le courant circule dans le circuit.
Le moteur commencera à fonctionner dès qu'un courant électrique traversera la bobine du contacteur.
Lorsque vous appuyez sur le bouton de démarrage, le circuit est fermé et le courant électrique le traverse. Le moteur démarre et continue de tourner tant que le courant circule. Cependant, relâcher le bouton de démarrage ou appuyer sur le bouton d'arrêt coupe le circuit et interrompt le courant. Le moteur s'arrête alors. Il est important de noter que le bouton d'arrêt a le même effet que le relâchement du bouton de démarrage. Sans alimentation, le moteur ne peut pas fonctionner.
Conclusion:
Comprendre les bases d'un circuit marche-arrêt est essentiel pour un fonctionnement sûr et le diagnostic des problèmes des machines. Un circuit marche-arrêt est un circuit électrique qui contrôle des machines ou des systèmes comprenant des moteurs électriques et des circuits de commande. Il comprend plusieurs composants : contacts/boutons, relais/contacteurs, moteurs et protection contre les surcharges. Ces composants fonctionnent ensemble pour créer un circuit électrique indiquant au moteur ou aux machines quand démarrer et s'arrêter.
L'article aborde également l'importance de chaque composant du circuit, les exigences d'alimentation électrique, le fonctionnement d'un circuit marche-arrêt et les différentes configurations de câblage permettant de le contrôler. Que vous soyez débutant ou expert, comprendre les concepts fondamentaux des circuits marche-arrêt est essentiel pour développer vos compétences professionnelles et vous ouvrir les portes de concepts électriques plus avancés.