Les moteurs électriques constituent la source d’énergie fondamentale pour les équipements industriels, les appareils électroménagers et les systèmes de transport. Leur fonctionnement sûr et stable est crucial, mais êtes-vous conscient des risques auxquels les moteurs sont confrontés en cas de surcharge ? Comment prévenir efficacement ces menaces potentielles pour garantir la fiabilité des équipements à long terme ? Cet article explore la technologie critique des relais de surcharge pour la protection des moteurs.

Les moteurs électriques convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique, alimentant des équipements allant des soufflantes et ventilateurs aux compresseurs, grues, extrudeuses et concasseurs. Parmi ceux-ci, les moteurs à induction AC dominent les applications industrielles et commerciales en raison de leur construction robuste et de leurs excellentes caractéristiques de fonctionnement. Les moteurs à induction sont principalement classés en monophasés ou triphasés, chacun adapté à différentes applications.

Lorsqu'un moteur consomme un courant dépassant sa capacité nominale, une surcharge se produit. Cette condition génère une chaleur excessive qui peut endommager les enroulements et potentiellement causer des dommages irréversibles au moteur et aux composants du circuit associé. Une protection efficace contre les surcharges pour les moteurs et leurs circuits de dérivation est donc essentielle. Les relais de surcharge remplissent cette fonction essentielle en surveillant le courant du circuit et en interrompant rapidement l'alimentation lorsque les limites prédéfinies sont dépassées.

Les relais de surcharge se combinent généralement avec des contacteurs pour former des démarreurs de moteur, remplissant à la fois des fonctions de contrôle et de protection. Leur rôle principal consiste à surveiller en permanence le courant du moteur. Lorsque le courant dépasse les seuils de sécurité pendant une durée prédéterminée, le relais se déclenche pour ouvrir le circuit de commande du moteur, mettant le contacteur hors tension et coupant l'alimentation pour éviter les dommages liés à la chaleur.

Après le déclenchement, les relais de surcharge peuvent être réinitialisés manuellement, bien que certains modèles disposent de capacités de réinitialisation automatique après une période de refroidissement. Les moteurs ne doivent être redémarrés qu’après avoir résolu la cause première de la surcharge.

• Élément de détection de courant :Détecte l'amplitude du courant du circuit à l'aide de bandes bimétalliques, de bobines magnétiques ou de capteurs électroniques
• Élément thermique :Réagit à la chaleur générée par les éléments chauffants via des bandes bimétalliques, des alliages fusibles ou des capteurs électroniques
• Mécanisme de déclenchement :S'active lorsque le courant dépasse les niveaux de sécurité pour interrompre l'alimentation
• Mécanisme de réinitialisation :Permet la restauration du circuit après le dépannage, manuellement ou automatiquement
• Contacts auxiliaires :Signaler l'état du relais à d'autres composants du système tels que des alarmes ou des indicateurs
• Commandes de réglage :Permettre la personnalisation des points de déclenchement pour des applications spécifiques et des caractéristiques de moteur

• Prévenir les dommages à l'équipement dus à un courant et une chaleur excessifs
• Améliorez la sécurité en réduisant les risques d’incendie lors de surcharges
• Réduisez les coûts en évitant les réparations et les remplacements coûteux
• Fournir une réponse automatique sans surveillance continue
• Offre des paramètres réglables pour diverses applications
• Maintenir un fonctionnement fiable à des températures et des charges variables

Connectés en série avec les moteurs, les relais de surcharge surveillent le courant de fonctionnement. Lorsque le courant dépasse les seuils définis, le relais se déclenche pour couper l'alimentation. Une réinitialisation manuelle ou automatique suit une fois la condition de surcharge résolue.

Ces relais largement utilisés utilisent deux bandes métalliques avec des coefficients de dilatation différents. Le flux de courant chauffe les bandes, provoquant une flexion différentielle qui active le mécanisme de déclenchement. La génération de chaleur suit la loi de Joule (H ∝ I²Rt), produisant des déclenchements plus rapides à des courants plus élevés. Certains modèles disposent d'une compensation environnementale pour la stabilité de la température.

Contenant des enroulements chauffants et des mélanges métalliques fusibles, ces relais se déclenchent lorsque le courant de surcharge fait fondre l'alliage, libérant ainsi le mécanisme de déclenchement. Ils nécessitent généralement une réinitialisation manuelle après avoir résolu la cause de la surcharge.

Les versions électroniques éliminent les éléments chauffants, réduisant ainsi les coûts d'installation. Ils offrent une protection supérieure contre la perte de phase et des réglages de déclenchement réglables tout en restant insensibles aux changements de température ambiante.

Ces relais économiques utilisent des capsules métalliques remplies de soudure qui fondent lors de surcharges, déclenchant ainsi l'interruption du circuit. Une réinitialisation manuelle est requise après le déclenchement.

Utilisant des champs magnétiques proportionnels au courant, ces relais réagissent rapidement aux surintensités soudaines, ce qui les rend idéaux pour la protection contre les courts-circuits. Leurs paramètres de déclenchement réglables s'adaptent à diverses applications.

Les modèles avancés offrent une surveillance précise du courant et une protection contre la perte de phase. Leur fiabilité et leur précision conviennent aux applications industrielles modernes nécessitant une protection moteur sophistiquée.

Conçus pour la stabilité de la température, ces relais s'ajustent aux variations environnementales pour éviter les faux déclenchements tout en maintenant la précision de la protection.

Les relais de surcharge présentent des courbes temps-courant inverses classées par classes de déclenchement (5, 10, 20, 30). Ceux-ci indiquent les temps de déclenchement à 720 % du courant à pleine charge. La sélection dépend de la capacité thermique du moteur et des caractéristiques de charge :

• Classe 5 : Déclenchement rapide pour les applications critiques
• Classe 10 : Commune pour les moteurs à faible capacité thermique (par exemple, les pompes submersibles)
• Classes 10/20 : Applications générales
• Classe 30 : Charges à forte inertie nécessitant un déclenchement retardé

Cet examen complet des relais de surcharge met en lumière leur rôle essentiel dans la protection des moteurs, couvrant les risques opérationnels, les principes de fonctionnement, les types, les avantages et les caractéristiques de déclenchement. Une mise en œuvre appropriée de ces dispositifs garantit la fiabilité et la longévité du moteur dans les applications industrielles et commerciales.