Relais statiques pour la commande moteur
Article publié le 23/06/2022
La commande de moteur est en général difficile à paramétrer, un moteur étant une charge inductive avec de forts courants de démarrage (qui augmente le coût des dispositifs de protection comme les fusibles) ainsi que des surtensions à l’ouverture du circuit.
En effet, les inconvénients d’un démarrage direct sont nombreux :
- Fort courant d’appel : chaleur, énergie et coûts d'installation
- Bruit, arcs : faible durée de vie du système et coûts d'entretien élevés
- Couple élevé : frais de maintenance
Tous ces inconvénients peuvent engendrer des problèmes de qualité de production.
Les relais statiques, grâce à leur taille compacte et à leur forte adaptabilité, sont de plus en plus populaires pour commander des charges moteur.
Un des grands avantages de l’emploi de l'électronique de puissance est que les nombreux modes de commande peuvent facilement être exécutés grâce à des temps de réponse très rapides, grâce à la puissance des microprocesseurs.
Types de moteurs électriques
Moteurs à courant alternatif
Les moteurs à courant alternatif sont les plus utilisés. Ils sont, comme leur nom l’indique, alimentés par un courant alternatif qui converti l’électricité de sorte qu’elle rende un mouvement mécanique rotatif.
Il existe plusieurs types de moteurs AC :
- Moteurs à cage
- Moteurs à rotor bobiné
- Moteurs synchrones
- Moteurs de traction à courant alternatif
- Faible demande de puissance au démarrage
- Accélération contrôlée
- Vitesse de fonctionnement réglable
- Courant de démarrage contrôlé
- Limite de couple réglable
- Réduction des perturbations de la ligne électrique
Moteurs à courant continu
Les moteurs à courant continu sont, quant à eux, utilisés de manières plus spécifiques, notamment dans les bateaux, ou dans des machines nécessitant une vitesse de rotation élevée.
Il existe plusieurs types de moteurs DC :
- Moteurs shunt
- Moteurs excités séparément
- Moteurs de série
Le principal avantage d’un moteur à courant continu est qu’il est simple de régler et de faire varier leur vitesse.
Néanmoins, les moteurs DC ont tendance à vite s’user au niveau des brosses, et peuvent générer énormément de bruit.
Types de relais statiques pour contrôle moteur
Les relais statiques triphasés « tout ou rien »
Les relais statiques « tout ou rien » sont souvent disponibles en version synchrone ou asynchrone. Ils ne peuvent fonctionner que de manière binaire (marche ou arrêt).
Fiables et performants, les gammes de relais statiques « tout ou rien » sont le choix parfait pour les besoins de pilotage de moteurs industriels.
En effet, les relais « tout ou rien » sont étudiés afin de supporter les démarrages et arrêts fréquents des moteurs triphasés.
Les démarreurs progressifs
Un démarreur progressif limite le courant d’appel tout en améliorant la durée de vie des pièces mécaniques. Il permet ainsi le démarrage en douceur du moteur, et réduit le courant de démarrage, limitant ainsi les pics de demande d'énergie.
Les démarreurs progressifs sont disponibles en versions monophasés et triphasés.
Inverseurs de moteur
L’inversion de sens de rotation des moteurs est souvent employée pour changer de manière effective le sens du mouvement de la charge sur l’arbre ou pour effectuer un freinage par contre-courant. Il est alors nécessaire pour soulager la partie mécanique et électrique, d’utiliser un dispositif permettant de limiter la surcharge de couple et de courant pendant ces manœuvres.
Les inverseurs moteurs sont donc la solution optimale pour ce type d’utilisation.
Les avantages des relais statiques
Une durée de vie très élevée
Comme leur nom l’indique, les relais statiques n’ont pas de pièce mécanique en mouvement. Ils ne sont donc pas exposés à l’usure. La durée de vie moyenne d’un relais statique est de plusieurs millions de cycles.
Néanmoins, afin d’optimiser au maximum ses performances, et sa durée de vie, il est très fortement conseillé d’équiper les relais statiques de dissipateurs thermiques, qui aide a évacuer la chaleur générée par son utilisation, et donc d’éviter toute surchauffe qui pourrait entraîner des dégâts importants.
Une faible consommation d’énergie
Les relais statiques nécessitent une faible puissance de commande pour commuter des charges de fortes puissances. Du fait de leur composition, ils consomment 75 % d’énergie en moins que les relais électromécaniques.
Un fonctionnement silencieux
La technologie statique ne génère pas de bruits acoustiques. Cela est fortement utile notamment dans les applications médicales.
Résistants
Etant donné qu’ils n’ont pas de pièces mécaniques en mouvement, et qu’ils sont contenus dans des boitiers, ils sont hautement résistants aux vibrations et aux chocs. Ils sont donc très utiles dans des industries ayant un environnement exposé à ces contraintes, tels que le ferroviaire
Une fréquence de commutation très élevée
Les relais statiques s’allument et s’éteignent plus rapidement que les relais électromécaniques. L’alimentation d’une charge peut donc être appliquée et supprimée très rapidement et avec précision.
Types de commande variés et fonctions diagnostiques
Diverses configurations de montage
Les relais statiques sont disponibles dans plusieurs formats (Hockey-Puck, 25 mm, PCB), et peuvent donc s‘adapter à tous types de montage (sur rail DIN, circuits imprimés, ou panneau).
celduc® relais s’est spécialisé dans la fabrication de relais statiques avec une gamme complète dédiée à la commande moteur. La fabrication des relais statiques celduc® se situe entièrement en France, à Sorbiers, ce qui garantit la qualité et la fiabilité de chaque produit.
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Qu’est-ce qu’un relais statique ?
Un relais statique est un dispositif permettant de commuter un courant. Comme son nom l’indique, il n’a pas de pièces en mouvements pour établir une commutation, c’est un assemblage de composants électroniques (triac, thyristor) qui a ce rôle.
L’évolution des relais statiques
Lancés sur le marché au début des années 70, les relais statiques (SSR) ont depuis grandement évolué. De nos jours, les relais statiques permettent des utilisations pour tous types d’applications, notamment pour les industries les plus exigeantes telles que le ferroviaire, l’aéronautique, ou encore le médical.
