Circuits de commande moteur avancés : verrouillage, arrêt et techniques à temporisation

Les contacts d'interverrouillage dans le circuit de commande moteur précédent fonctionnent correctement ; cependant, le moteur reste énergisé seulement tant que chaque bouton poussoir est activement pressé.

Pour permettre au moteur de continuer à tourner après que l'opérateur relâche les commandes, le circuit peut être modifié de deux façons courantes : échanger les boutons poussoirs momentanés pour des interrupteurs à bascule, ou implémenter un verrouillage basé sur relais qui maintient l'alimentation après une seule actionnement.

Les pratiques industrielles favorisent la méthode de verrouillage par relais ; examinons son implémentation.

 

 

Quand le bouton poussoir Avant est actionné, M₁ s'énergise, fermant le contact auxiliaire normalement ouvert en parallèle avec cet interrupteur.

Au relâchement du bouton poussoir, le contact auxiliaire fermé de M₁ continue d'énergiser la bobine de M₁, verrouillant ainsi le circuit Avant dans l'état marche.

Une séquence similaire se produit quand le bouton poussoir Arrière est pressé. Ces contacts auxiliaires parallèles sont souvent appelés contacts de verrouillage (seal-in contacts), où « seal » véhicule le même concept que « latch ».

Cependant, ce design introduit un nouveau défi : arrêter le moteur. Avec la configuration actuelle, le moteur tournera soit avant soit arrière une fois le bouton poussoir correspondant pressé et continuera de tourner tant que l'alimentation est fournie.

Pour interrompre l'alimentation aux contacteurs moteur, nous introduisons un interrupteur d'arrêt dédié, étiqueté Stop.

 

 

Quand l'un des circuits avant ou arrière est verrouillé, le bouton poussoir Stop peut déverrouiller le circuit avec une action momentanée. Presser Stop ouvre le circuit correspondant, dé-énergisant le contacteur et retournant le contact de verrouillage à son état normal ouvert. Comme Stop a des contacts normalement fermés, il fournit l'alimentation au circuit avant ou arrière quand relâché.

Jusqu'ici, le système fonctionne comme prévu. Ensuite, nous aborderons une considération pratique pour moteurs entraînant des charges à fort moment d'inertie comme de grands ventilateurs.

Après avoir pressé le bouton Stop, le ventilateur peut continuer à tourner par inertie pendant plusieurs secondes. Si l'opérateur presse immédiatement le bouton marche arrière pendant que le ventilateur tourne encore, le moteur doit lutter contre l'inertie du ventilateur, tirant un courant excessif et potentiellement raccourcissant la durée de vie du moteur, des mécanismes d'entraînement et du ventilateur.

Pour prévenir un redémarrage arrière prématuré, nous ajoutons une fonction de temporisation au système de commande moteur.

Nous incorporons deux bobines de relais temporisés, une en parallèle avec chaque bobine de contacteur moteur.

Les relais temporisés fournissent une mémoire de la dernière direction du moteur et ouvrent la branche de l'interrupteur de démarrage du circuit de rotation opposée pour un intervalle spécifié, permettant au ventilateur de s'arrêter.

 

 

Si le moteur a tourné en avant, M₁ et TD₁ sont tous deux énergisés. Le contact normalement fermé, fermeture différée de TD₁ entre fils 8 et 5 s'ouvre immédiatement quand TD₁ s'énergise. Quand le bouton Stop est pressé, TD₁ maintient le circuit du bouton marche arrière ouvert pour la période de délai, empêchant M₂ de s'énergiser. Une fois le délai expiré, le contact se ferme et le circuit arrière peut être activé si le bouton marche arrière est pressé.

TD₂ fonctionne analogiquement, bloquant le circuit avant après une marche arrière jusqu'à l'expiration du délai spécifié.

Puisque les contacts des relais TD s'ouvrent automatiquement quand leurs bobines s'énergisent, les contacts auxiliaires M₁ et M₂ utilisés pour l'interverrouillage deviennent redondants et peuvent être retirés, simplifiant le circuit.

Chaque relais temporisé sert ainsi un double but : il empêche l'autre contacteur de s'énergiser pendant que le moteur tourne, et il retarde l'énergisation du même contacteur jusqu'à un intervalle prescrit après l'arrêt.

Le circuit résultant est plus épuré que l'exemple précédent.

 

 

Révision

• Les bobines de contacteur moteur sont communément étiquetées M dans les diagrammes en échelle.
• Le fonctionnement continu du moteur avec un interrupteur de démarrage momentané est réalisable en connectant un contact de verrouillage normalement ouvert du contacteur en parallèle avec l'interrupteur de démarrage, permettant au contacteur de s'auto-alimenter.
• Les relais temporisés sont largement utilisés dans les circuits de commande de gros moteurs pour retarder le démarrage ou l'inversion jusqu'à une période définie après un événement précédent.

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