Ce cours a pour objectif de permettre aux apprenants de maitriser le câblage des moteurs électriques industriels

1. 1
Étude des
constituants
d’un départ moteur.
BAC PRO ELEEC
Diaporama réalisé par C. VANCEL
Cliquez ici pour atteindre le sommaire 
MOTEUR
POMPE
THEME N°1 :
STATION DE POMPAGE

2. 2
Sommaire :
Schéma de puissance.
Schéma de commande.
Vocabulaire technologique.
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Diapositive précédente 

3. 3
Schéma de puissance :
Sectionneur
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Contacteur
Relais thermique
Moteur
asynchrone
triphasé
KM1
F1
In= 21A
P= 11Kw
M1
~
3
Q1 Fusibles : 3 x 25 A Type :am
U1 V1 W1
Vers Folio
Télécommande
Ir = 21A
L1 L2 L3 N

4. 4
Schéma de commande :
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F2 X2
X3
T1
230V – 24 V
S = 63VA
S1
KM1
S2
Venant
Folio
Puissance
KM1
Q1
Q1
F3
F1
X1
S3

5. 5
Le sectionneur :
Le sectionneur permet d ’isoler le circuit du reste de l ’installation pour garantir la
sécurité des personnes qui interviennent sur ce circuit.
C ’est la fonction SECTIONNEMENT.
Un sectionneur est un appareil à commande manuelle.
Il est de type bistable: il reste ouvert ou fermé une fois manœuvré.
Un sectionneur n ’est pas capable d ’interrompre un courant car il n ’a pas de pouvoir de
coupure.
Il est INTERDIT D ’OUVRIR UN SECTIONNEUR EN CHARGE ( c ’est-à-dire quand les pôles
sont traversés par un courant.
Souvent, le sectionneur est équipé de fusibles, afin de protéger l ’équipement en cas de
court-circuit.
Images de sectionneurs 
Cliquez pour de l ’aide 
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Rôles des contacts
de précoupure 
Fonction d ’un sectionneur :
Critères de choix d ’un sectionneur :
- nombre de pôles.
- calibre en Ampères.

6. 6
Images de sectionneurs :
Sectionneur
tripolaire calibre 25A
Sectionneur tétrapolaire
équipé d ’une poignée
Cliquez pour de l ’aide 
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7. 7
Le contacteur :
Le contacteur permet de mettre sous ou hors tension le moteur.
C ’est la fonction COMMANDE.
Constitution et fonctionnement d ’un contacteur 
Images de contacteurs 
Aide 
 Retour au sommaire
Retour schéma
de puissance 
Retour schéma
de commande 
Fonction d ’un contacteur :
- nombre de pôles.
- calibre en Ampères.
- tension d ’alimentation de la bobine de commande.
- la présence ou non et le type de contact auxiliaire.
Critères de choix d ’un contacteur :

8. 8
Constitution et fonctionnement
d ’un contacteur :
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Fermeture :
Mise sous tension de la bobine.
Création d ’un champ magnétique.
La partie mobile du circuit magnétique
est attirée par la partie fixe: les
contacts se ferment.
Mise hors tension de la bobine.
La partie mobile du circuit magnétique
est repoussée par le ressort: les
contacts s ’ouvrent.
Constitution :
cliquez ici 
Ouverture :

9. 9
Aide 
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(Spire de frager)
Diapositive précédente 
Constitution d’un Contacteur

10. 10
Le flux 2
(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t)
et par le courant induit crée dans la spire de frager.
Le flux 1
(t) est crée par le bobinage alimenté par la tension u(t).
Diapositive suivante 
Principe de la Spire de Frager

11. 11
FORCE
temps
0
F = 0
F = 0
sans spire de Frager
Avec spire de Frager
Si la bobine est alimentée en alternatif sans la spire
spire
de Frager
de Frager le contacteur ne reste pas stable car la
force d ’attraction devient nulle, périodiquement.
Le rôle de la spire est donc d’éviter que la force
d’éviter que la force
d ’attraction s’annule
d ’attraction s’annule (décalage de la courbe).
Diapositive précédente 
Rôle de la Spire de Frager

12. 12
Images de contacteurs :
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Contacteur tripolaire,
calibre 9A, 1 contact
auxiliaire NO.
Contacteur tripolaire, calibre 800A,
équipé d ’un bloc de contacts auxiliaires.
Chambre d ’extinction
de l ’arc électrique
Dispositif de
coupure de l’arc
Bloc contact

13. 13
Dispositif de coupure de l’Arc
il est important de savoir que la séparation de deux contacts sous tension
(c'est le cas des pôles principaux d'un contacteur) engendre un arc
électrique qui doit être rapidement éteint puisque le courant électrique
continue à circuler tant que l'arc électrique n'est pas éteint d'où le risque
de ne pouvoir arrêter l'installation (dégagement de chaleur important qui
provoque l'usure voire la destruction de l'appareil de coupure). Risque
d'amorçage entre phase-terre ou phase-phase et risque d'électrocution des
personnels,La capacité à "souffler" cet arc électrique (à le supprimer) sera
donc donné par le pouvoir de coupure. Un pouvoir de coupure de 10 KA
(kilo ampère : 10000 A) permettra de couper un circuit où circule 10000 A
max et de supprimer l'arc électrique qui résulte de l'ouverture de ce
dernier. LA FONCTION COMMANDE EST ASSUREE.
Les constructeurs utilisent plusieurs procédés de suppression de l'arc.
Parmi les plus répandus nous trouverons:
Allongement de l'arc électrique,
Utilisation de matériaux anti-arc (cuivre, bronze, zinc),
Soufflage magnétique,
Diapositive précédente 

14. 14
Les Blocs Contacts
Bloc de contacts auxiliaires instantanés
Bloc de contacts auxiliaires temporisés
Retour

15. 15
Le relais thermique :
- zone de réglage en Ampères:
-le courant nominal du moteur protégé doit être
dans cette zone de réglage.
Aide 
 Retour au sommaire
Retour schéma
de puissance 
Retour schéma
de commande 
Fonction d ’un relais thermique différentiel compensé:
Il permet de détecter et signaler les surcharges ( et les pertes de phases ).
Fonctionnement du relais thermique 
Critères de choix d ’un relais thermique :
Images de relais thermique 
Exemple de choix d ’un relais thermique 
Courbe de déclenchement d ’un relais thermique 
C ’est la fonction PROTECTION CONTRE LES SURCHARGES..

16. 16
Images de relais thermiques :
Relais thermique tripolaire,
zone de réglage : 1,6 à
2,5A
Relais thermique tripolaire,
zone de réglage : 60 à
100A.
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BP arrêt :
provoque l ’ouverture
du contact (NC) 95.96
BP réarmement:
provoque la fermeture du contact 95.96,
l ’ouverture du contact 97.98.
A utiliser après déclenchement du relais.

17. 17
Fonctionnement du relais thermique:
Animation 
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1 3 5
2 4 6
M
L1 L2 L3
95
96 98
97
-KM1
Chaque enroulement chauffant est
traversé par le courant absorbé par le
moteur.
Enroulement
chauffant
Bilames de 2
métaux différents
Les bilames (un bilame est formé de deux
lames minces ayant un coefficient de
dilatation différent. L'un nul ne se tordra pas
sous l'effet de la chaleur, l'autre non nul lui
permettra de se tordre. Pour avoir l'image
de la chaleur, nous utilisons le courant
puisque M. JOULE nous dit que Pj = R x I²)
se déforment sous l ’action de la
chaleur dégagée par les enroulements.
En cas de surcharge, la déformation est
suffisamment importante pour actionner
les contacts 95.96 et 97.98.
Le contact 95.96, en s ’ouvrant;
coupe l ’alimentation de la bobine
du contacteur KM1, celui-ci
s ’ouvre:
Le moteur est protégé!

18. 18
Courbe de déclenchement
d ’un relais thermique :
Exemple de lecture : (en rouge )
Un relais thermique est réglé sur 2 A: Ir = 2A.
Il est traversé par 6A ( 3x Ir ) depuis
longtemps.
Il déclenchera au bout de 10 secondes.
Courbe 1: fonctionnement à froid
sur 3 phases.
Courbe 2: fonctionnement à froid
et sur 2 phases.
Courbe 3: fonctionnement à
chaud sur 3 phases.
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3x Ir
10 s

19. 19
Exemple de choix d ’un
relais thermique :
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Le courant nominal d ’un
moteur asynchrone triphasé
est 26 A.
Zone de réglage du
relais choisi : 23 à 32 A.
On choisit un relais
thermique qui peut
être réglé à 26A.
Référence du relais
thermique: LR2 D2553

20. 20
Moteur asynchrone triphasé en coupe:
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Roulement à billes Carter
Ventilateur
Circuit
magnétique
du rotor
Boite à bornes
3 enroulements
Cage d ’écureuil
en aluminium
Arbre
( encore appelé
axe )
Circuit
magnétique
du stator
Semelle de fixation

21. 22
Boutons poussoirs et voyants :
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Symboles
des
boutons et
voyants


22. 23
Symboles des différents boutons et voyants :
Cliquez pour de l ’aide 
 Retour au sommaire Diapositive précédente 

23. 24
Contacts de précoupure d ’un sectionneur :
Un sectionneur n ’a pas de pouvoir de coupure:
il n ’est pas capable d ’interrompre un courant sans être endommagé.
Rôle des contacts de précoupure :
Lors de l ’ouverture du sectionneur, les contacts de précoupure ( 13.14 et
23.24 ) s ’ouvrent avant les contacts insérés dans le circuit de puissance.
La bobine du contacteur n ’est plus alimentée: le contacteur s ’ouvre.
L ’arc électrique, lors de l ’ouverture du circuit de puissance, se forme dans le
contacteur qui est capable d ’interrompre un courant.
Le sectionneur n ’est donc pas endommagé !
Aide 
 Retour au sommaire
Retour
sectionneur 
Retour schéma
de commande 

24. 25
Aide pour l ’utilisation du diaporama :
• Pour évoluer dans le diaporama il faut cliquer sur
un des boutons suivants:
 Retour au sommaire Diapositive précédente 

25. 26
Vocabulaire technologique :
• Pouvoir de coupure :
– c ’est le courant maximum qu ’un appareil est capable d ’interrompre sans être
détérioré. Le pouvoir de coupure s ’exprime en kA (1 kA = 1000 A ).
• NO:
– Normalement Ouvert. Un contact NO est encore appelé “ contact à fermeture ” ou
encore contact “ F ”.
• NC:
– Normaly Closed signifie Normalement Fermé. Un contact NC ( ou NF en français ) est
encore appelé “ contact à ouverture ” ou encore contact “ O ”.
• BP :
– Bouton Poussoir.
• Bistable:
– On dit qu ’un appareil est bistable quand il est capable de se maintenir dans 2
positions sans interventions.
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Suite du vocabulaire technologique 

26. 27
Vocabulaire technologique :
• Surcharge:
– Une surcharge est une augmentation anormale du courant qui circule dans un
circuit provoquée par une augmentation de la puissance absorbée.
– Une surcharge provoque des échauffements dans les conducteurs, les moteurs…
– Exemple de surcharges: blocage d ’un moteur asynchrone, trop de récepteurs
raccordés sur une prise, grippage mécanique…
– Conséquences d ’une surcharge : vieillissement prématuré des isolants
( donc risque de court-circuit à plus ou moins long terme ) ou encore
INCENDIE !
– Le RELAIS THERMIQUE permet de détecter et de signaler la présence d ’une
surcharge!
• Court-circuit:
– On appelle court-circuit le contact de 2 conducteurs actifs ( Phases ou neutre ).
– Un court-circuit provoque une augmentation très importante du courant ( car
R = 0  ).
– Il faut donc détecter ce courant et ouvrir le circuit en défaut très rapidement :
c ’est le rôle des cartouches fusibles ou des disjoncteurs.
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27. 28
Dispositif contre la marche monophasée
• Sur certain sectionneur, nous pouvons choisir en option
ce dispositif qui lors d’une fusion d’un des fusibles
coupe le circuit de commande (si le contact associé à se
dispositif est raccordé dans le schéma de commande)
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• Ce dispositif implique obligatoirement des fusibles à
percuteur
PERCUTEUR

28. 29
FONCTION MEMOIRE
Ce contact de KM1 à pour but de mémoriser
l’appui sur le bouton poussoir marche:
C’est l’auto maintien du contacteur.
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