protection des moteurs

Notions fondamentales sur la protection des moteursPourquoi protéger les moteurs, besoins en protection des moteurs,méthodes de protection

MotorManagement

TM

Préface

Ce manuel technique sur la protection des moteurs fait partie d’une série depublications ayant pour thème la gestion des moteurs soit le “MotorManagement”.

Grâce à la publication de ces notions fondamentales, l’utilisateur peut bénéficierd’un ouvrage de référence évolutif sur l’utilisation de la puissance pour laconception et l’application.Les thèmes suivants sont traités :• Démarrage des moteurs• Sélection et utilisation des dispositifs de commutation• Communications

Les manuels techniques suivants sont déjà parus : • “Notions fondamentales d’utilisation des moteurs triphasés à courant

alternatif”, qui traite de la construction, des modes de fonctionnement, duchoix et du dimensionnement des moteurs et

• “Disjoncteurs : notions fondamentales”, qui contient des donnéessupplémentaires sur l’utilisation pratique des disjoncteurs

De nos jours, les moteurs font partie de tous les processus de production. Pourcette raison, l’utilisation optimale de votre application devient de plus en plusimportante en vue de garantir une exploitation rentable. A ce titre, la série “MotorManagement” de Rockwell Automation vous aidera à :• optimiser l’utilisation de vos systèmes• minimiser les coûts d’entretien• accroître la sécurité d’exploitation.

Nous nous réjouissons de mettre à votre disposition ces publications quifourniront sans doute une aide précieuse pour trouver des solutions économiqueset efficaces adaptées à votre application.

Copyright © 1997 by Rockwell Automation AG

Nous garantissons la précision des informations fournies dans ce manuel au mieux de notreconnaissance et en déclinant toute responsabilité légale éventuelle.

i

Protection des moteurs

Sommaire

1 Pourquoi protéger les moteurs 1.1

2 Besoins en protection des moteurs 2.1

2.1 Echauffement 2.12.1.1 Comportement du fonctionnement 2.12.1.2 Température limite et classes d’isolation 2.32.1.3 Vieillissement de l’isolation 2.42.1.4 Limites du temps de réaction 2.52.1.5 Défaillance de phase 2.62.1.6 Asymétrie du réseau 2.82.1.7 Défaut de terre 2.92.1.8 Court-circuit 2.9

3 Besoins en protection des installations 3.1

3.1 Blocage 3.13.2 Sous-charge 3.13.3 Mauvais sens de rotation 3.13.4 Moteurs dans des environnements explosifs 3.13.4.1 Protection pour sécurité accrue EEx e 3.13.4.2 Signification du temps tE 3.2

4 Méthodes de protection 4.1

5 Protection par contrôle de la température 5.1

5.1 Problématique de mise en œuvre 5.15.1.1 Applications 5.15.1.2 Inertie thermique 5.15.2 Sonde bimétallique dans l’enroulement 5.25.3 Sonde PTC 5.35.4 Sonde de température linéaire 5.4

ii

6 Protection par contrôle du courant 6.1

6.1 Fonction 6.16.2 Caractéristique de l’appareil 6.16.2.1 Fonctionnement stationnaire 6.16.2.2 Fonctionnement intermittent 6.26.3 Principe de protection par bimétal 6.36.3.1 Fonction 6.36.3.2 Résistance aux courts-circuits 6.56.3.3 Fonctionnement monophasé 6.56.3.4 Défaillance de phase 6.56.3.5 Temps de récupération 6.76.3.6 Ajustement du courant 6.86.3.7 Déclenchement libre 6.96.4 Protection moteur pour démarrage sévère 6.96.5 Protection moteur dans environnement explosif 6.106.6 Protection électronique de moteur 6.106.6.1 Protection en cas de surcharge 6.116.6.6.1 Modèle de simulation thermique 6.116.6.1.2 Ajustement du courant 6.126.6.1.3 Ajustement du temps de déclenchement 6.136.6.2 Fonctions spéciales de protection moteur 6.146.6.2.1 Défaillance de phase 6.146.6.2.1 Asymétrie 6.146.6.2.3 Défaut de terre 6.15

Protection en cas de défaut de terre selon la méthode “Holmgreen” (mise à la terre rigide) 6.15Protection en cas de défaut de terre avec transformateur totalisateur 6.16Protection en cas de défaut de terre dans les réseaux moyenne tension 6.16

6.6.2.4 Protection en cas de courts-circuits dans les moteurs moyenne tension 6.21

6.6.3 Fonctions de protection des installations 6.226.6.3.1 Surcharge importante et blocage 6.226.6.3.2 Sous-charge 6.236.6.3.3 Protection du sens de rotation 6.246.6.3.4 Surveillance du temps de démarrage 6.246.6.3.5 Blocage pendant le démarrage 6.256.6.4 Fonctions de commande 6.266.6.4.1 Alarme préalable 6.266.6.4.2 Régulation de la charge 6.26


iii


6.6.4.3 Verrouillage du démarrage 6.266.6.4.4 Commutation étoile-triangle 6.276.6.4.5 Démarrage à chaud 6.286.6.4.6 Possibilités de communication 6.296.6.5 Applications pour appareils électroniques de protection

des moteurs 6.296.6.5.1 Moteurs avec inertie thermique faible 6.296.6.5.2 Moteurs avec inertie thermique élevée 6.306.6.5.3 Moteurs à rotor critique 6.306.6.5.4 Moteurs moyenne tension 6.306.6.5.5 Moteurs à bagues collectrices 6.316.6.5.6 Moteurs multi-vitesses 6.316.6.5.7 Moteur à régulation de fréquence 6.326.6.5.8 Démarrage progressif 6.326.6.5.9 Moteurs ventilés extérieurement 6.336.6.5.10 Température ambiante élevée 6.336.6.5.11 Moteurs dans environnements explosifs 6.336.6.5.12 Protection des moteurs compensés 6.34

7 Sélection du bon appareil de protection moteur 7.1

7.1 Sélection d’après l’application 7.27.2 Sélection d’après moteur et entraînement 7.37.3 Sélection d’après conditions ambiantes 7.47.4 Sélection d’après les critères de gestion moteur 7.5

iv

1 Pourquoi protéger les moteurs

On pourrait admettre que des entraînements correctement conçus, dimensionnés,montés, utilisés et entretenus ne soient pas défaillants. Dans la pratique, cettesituation idéale n’existe pratiquement pas. La fréquence des différentes pannesdes moteurs est différente selon les conditions spécifiques de fonctionnement.Les statistiques montrent qu’il faut compter avec un taux de défaillance annuel de0,5 à 4%. La plupart des défaillances trouvent leur origine dans les surcharges.Les défauts d’isolation, qui entraînent des défauts de terre ou des courts-circuitsentre spires et enroulements, sont les conséquences de surtensions ou decontamination par l’humidité, l’huile, la graisse, la poussière ou d’autres produitschimiques.

La répartition approximative des dommages est la suivante :

• Surcharge 30%• Dommages à l’isolation 20%• Défaillance de phase 14%• Dommages aux paliers 13%• Vieillissement 10%• Dommages aux rotors 5%• Divers 8%

Pour obtenir un fonctionnement fiable d’un entraînement électrique, il fautobserver les points suivants :

• Conception appropriée : le bon moteur adapté à l’application en question.• Exploitation professionnelle : une installation professionnelle et un entretien

régulier sont les conditions indispensables d’un fonctionnement fiable. • Bonne protection moteur : protection adaptée à l’ensemble des problèmes

prévisibles. - Aussi longtemps que le moteur n’est pas en danger, il ne doit pas

déclencher. - Si le moteur est en danger, l’appareil de protection doit déclencher avant

qu’un dommage se produise. - Si un dommage ne peut pas être évité, l’appareil de protection doit

déclencher aussi vite que possible pour limiter l’étendue des dégâts.


1.1

Causes Effets Dommages possiblesSurcharge thermique:• Conditions de démarrage extrêmes Surintensité et donc Cage de rotor• Rotor bloqué échauffement dessoudée• Surcharge de longue durée inadmissible Enroulements• Sous-tension des enroulements stator brûlés• Fonctionnement intermittent

inadmissibleProblèmes de refroidissement:• Refroidissement perturbé Echauffement Enroulements• Temp. ambiante trop élevée inadmissible stator brûlésCauses électriques:• Fonctionnement sur une phase Surintensité Enroulement ou partie• Asymétrie tension asymétrique d’enroulement brûlé• Défaut de terre Echauffement Dommages • Court-circuit entre spires inadmissible aux paliers• Court-circuit entre enroulements selon dimension

moteur et chargeCauses mécaniques:• Mauvais équilibrage Détérioration Dommages aux• Mauvais alignement de irrégulière des paliers

l’entraînement paliers• Entraînement mal monté (par

exemple charge sur paliers tropimportante à cause d’une courroie)

Tab. 1.2.1 Causes des défaillance, effets et dommages possibles pour lesmoteurs.


Le tableau 1.2.1 donne un aperçu des causes des défaillance les plus fréquentes,de leurs effets et des dommages possibles.

1.2

2 Besoins en protection des moteurs

2.1 EchauffementSelon les normes, chaque fabricant de moteurs garantit que le moteur n’est pasmis en danger si en fonctionnement nominal et pour des surcharges de courtedurée, les pièces critiques de la machine restent dans la plage de températureadmise. Les dispositifs de protection des moteurs doivent d’une part permettrel’utilisation optimale et donc le fonctionnement économique du moteur, et d’autrepart, réagir suffisamment vite en cas de surcharge.

2.1.1 Comportement du fonctionnementLes moteurs électriques sont des transformateurs d’énergie. Ils reçoivent del’énergie électrique et la transforment en énergie mécanique. Il en résulte despertes qui sont dissipées en chaleur. La perte totale peut se subdiviser en deuxcomposantes :

• Les pertes dépendant du courant : elles sont pratiquement constantes, c’est-à-dire qu’elles existent également en fonctionnement à vide. - Pertes dans le fer par démagnétisation et par courant parasite - Pertes mécaniques par frottement et ventilation

• Les pertes dépendant du courant : elles augmentent avec la charge, c’est-à-direavec l’intensité du courant- Pertes par effet Joule dans le stator- Perte par effet Joule dans le rotor

L’importance des pertes croît proportionnellement avec le carré du courantabsorbé. Ce dernier est à peu près proportionnel au glissement du moteur. Lorsquele rotor est au repos et bloqué, le courant maximal de démarrage de 4 à 8 In

circule dans le stator. Voir Fig. 2.2.1. La puissance absorbée totale est transforméeen chaleur. Si le rotor reste bloqué, la température du stator et de l’enroulement durotor augmente fortement car une partie de la chaleur peut circuler dansl’empilage de tôles seulement après un ralentissement. Si le moteur n’est pas toutde suite mis hors tension, les enroulements du stator et du rotor peuvent brûler.

Les pertes en puissance diminuent lorsque la vitesse augmente. Aprèsl’accélération, la température augmente d’après la Fig. 2.2.2 selon une fonction eet elle atteint ensuite la température finale. Pour une charge plus importante, unetempérature correspondante plus élevée s’établit.


2.1

Les moteurs électriques ne sont pas des systèmes thermiquement homogènes. Lesenroulements, les fers du stator et le rotor ont des capacités et conductibilitésthermiques différentes. Après le démarrage et lors de variations de charge, unéquilibrage de température se produit entre les différents éléments de la machine.La chaleur circule aussi longtemps qu’il y a une différence de température entreles enroulements chauds et le fer plus froid.


2.2

II

I

I

Fig. 2.2.1 Mise en marche d’un moteur à cage avec démarrage direct.Pendant le temps de démarrage tA, un courant de démarrage élevé IA

circule. Il ne provoque pas d’échauffement si le temps de démarragereste en dessous de la limite fixée par le fabricant, c’est-à-direnormalement 10 s. La pointe de courant asymétrique de courte duréepeut être négligée.

ϑG

ϑe

ϑs

ϑK

ϑ

tBtAt0

Fig. 2.2.2 Accroissement de température dans les enroulements du moteur.A cause du fort courant de démarrage IA, la température desenroulements s’accroît très rapidement pendant le temps dedémarrage tA. Après le démarrage, elle décroît temporairement car lachaleur se dissipe dans l’empilage de tôles. Si le rotor reste immobile,les enroulements atteignent rapidement la température limite

ϑG Température limite de l’isolationϑK Température du fluide de

refroidissementtA Temps de démarrage ϑS Accroissement de température

pendant le démarrage ϑe Accroissement de température

pendant le temps de fonctionnementavec courant nominal Ie

tB Temps de blocage

2.1.2 Température limite et classes d’isolationLes températures limites des enroulements et donc la capacité de chargeadmissible du moteur sont déterminées par l’isolation des enroulements. Lesrecommandations de la Commission Electrotechnique Internationale (IEC) pourles machines électriques (IEC 34-1 et IEC 85) ainsi que la norme VDE 0530partie 1, sont résumées dans le tableau 2.3.1. On parle de :

• Température maxi. du fluide de refroidissement : de cette température, on peutdéduire la puissance nominale du moteur.

• Elévation de température limite en K, représentée par la valeur moyenne desmesures de résistance. La température des enroulements résulte de la sommede la température du fluide de refroidissement et de l’échauffement desenroulements. Si la température du fluide de refroidissement reste en dessousde 40°C, le moteur peut être sollicité plus fortement. Si elle est supérieure à40°C, la charge doit être réduite.

• Température maximale permanente admissible en °C du point le plus chauddes enroulements.

La température maximale permanente admissible des matériaux d’isolation secompose de la température du fluide de refroidissement, de l’élévation detempérature limite et d’une tolérance d’échauffement. Cette dernière est unesécurité car la mesure de température par la résistance ohmique ne correspond pasau point le plus chaud de l’enroulement.

Pour des températures ambiantes très élevées le moteur est conçu avec uneisolation spéciale résistant à la chaleur. Ces machines peuvent également fournirleur puissance nominale avec des températures du fluide de refroidissement plusélevées.

Le mode de refroidissement le plus courant est l’autoventilation par l’air ambiant.Les moteurs autoventilés font circuler un courant d’air sur la surface du carter, aumoyen d’un ventilateur monté sur leur arbre. L’air de refroidissement a donc lamême température que l’environnement immédiat du moteur. La puissance derefroidissement dépend de la vitesse du moteur.

A cause de leur construction simple (pas d’isolation), les rotors des moteurs àcage normaux ne sont pas critiques en ce qui concerne la température. Ils peuventdonc atteindre des températures élevées de manière permanente.


2.3

Classe Temp. fluide refr. Elévation temp. Temp. max. perm.isolation maxi. en °C limite en K admissible en °C

E 40 75 120B 40 80 130F 40 105 155H 40 125 180

Tab. 2.3.1 Classes d’isolation des matériaux et température maximalepermanente admissible des enroulements.


Pour les moteurs moyenne tension et les gros moteurs basse tension, il peut yavoir des problèmes au démarrage car la densité des pertes peut limiter le tempsde démarrage. Ce temps de démarrage et le temps de blocage admissible sontalors limités par la capacité thermique du rotor. Dans ce cas, on parle de “moteur àrotor critique”. L’échauffement important peut entraîner des tensions mécaniqueset le dessoudage des barres du rotor.

Pour les moteurs avec protection de sécurité augmentée EEx e, la températureélevée peut produire un effet d’amorce d’allumage.

2.1.3 Vieillissement de l’isolationSi la température limite est respectée, on peut compter sur une durée de vie desenroulements de 100'000 heures, pour toutes les classes d’isolation. Ce quicorrespond à une durée de vie de 12 ans à charge nominale. Le vieillissement del’isolation est un processus chimique fortement dépendant de la température (voirFig. 2.4.1). L’échauffement entraîne une évaporation d’une partie du matériau del’isolation, ce qui provoque une augmentation de porosité et donc une diminutionde la résistance à la tension. A titre indicatif, si la température de fonctionnementest supérieure à la température permanente admissible la plus élevée, la durée devie est réduite de moitié. Les surtempératures de courte durée n’influencent pasfortement la durée de vie d’un moteur. En revanche la température permanente defonctionnement ne doit pas être supérieure à la valeur admissible la plus élevée.

2.4

Fig. 2.4.1 Diminution de la durée de vie moyenne des enroulements en cas desurtempérature.

t Durée de vieϑ Température limite

Les méthodes modernes d’étude de projets prennent en compte des situations desurcharge spécifiques du moteur. La réserve de durée de vie est alors entièrementépuisée. On parle dans ce cas de projection orientée sur la durée de vie, visant àétablir que le moteur peut travailler aussi longtemps qu’il fonctionne sur des baseséconomiques.

2.1.4 Limites du temps de réactionPour garantir la protection des moteurs normalisés, l’IEC a fixé des limites detemps de réaction pour les relais de surcharge retardés.

Pour les relais de surcharge ajustés sur le courant de service nominal, compensésen température et multipolaires, les valeurs indiquées dans la norme IEC 947-4-1sont applicablesFig. 2.5.1 et Tableau 2.5.1.


2.5

Fig. 2.5.1 Valeurs limites du multiple du courant pour relais de surcharge àcompensation de température selon IEC 947-4-1.

Fonction Pas de réaction Réaction après Réaction Réaction depuis état augmentation depuis depuis état froid courant état chaud froid

Multiple de la 1,05 1,2 1,5 7,2valeur courantTemps décl. 10 A ≥ 2 h < 2 h < 2 min 2…10 sselon 10 ≥ 2 h < 2 h < 4 min 4…10 sclasse de 20 ≥ 2 h < 2 h < 8 min 6…20 sdécl. 30 ≥ 2 h < 2 h < 12 min 9…30 s

Tab. 2.5.1 Limites du temps de réaction à +20 °C et charge multipolaire pourrelais de surcharge à compensation de température ambiante selonIEC 947-4-1.

I Surcharge en multiple de lavaleur de courant fixée.

ϑ Température ambianteIEC Valeurs limites selon IEC

947-4-1

Pour une charge bipolaire d’un relais de surcharge thermique sur 3 pôles (parexemple en cas de défaillance d’une phase) les limites du temps de réponse sontindiquées au Tableau 2.6.1.2.1.5 Défaillance de phase

Par défaillance de phase, on entend l’interruption d’un conducteur polaire. Lemoteur tourne alors sur une phase et peut être endommagé. La cause peut être parexemple un appareil de protection de surcharge déclenché. Les moteurs dedimension petite à moyenne sont la plupart du temps à stator critique, de sorte quedans tous les cas, le stator peur subir des dommages. Il faut différencier :

• Moteurs en couplage étoile : ces moteurs ne sont pas mis en danger par unedéfaillance de phase. Selon la Fig. 2.7.1, en fonctionnement perturbé commeen fonctionnement non-perturbé, les courants dans les enroulements du moteursont les mêmes que dans les conducteurs extérieurs. Dans les deuxenroulements traversés par le courant il se produit une forte perte de puissancedue au courant qui augmente. En même temps le moteur s’échauffe moins carle troisième enroulement n’étant pas traversé par un courant, un équilibrage detempérature se produit. Un appareil de protection sensible au courantdéclenche au bon moment, en cas de surintensité. Les moteurs de dimensionpetite à moyenne (à stator critique) en couplage étoile ne sont en général pasmis en danger par une défaillance de phase.

• Moteurs en couplage triangle : Avec le couplage triangle, en fonctionnementnon-perturbé, les courants de phase sont inférieurs aux courants dans lesconducteurs extérieurs ISTR = 0,58 In d’un facteur 1/√3. En cas de défaillancede phase, le courant augmente électromagnétiquement d’environ 50% (Fig.

Type de relais Multiple du courant Temp.de surcharge ambiante

Temps de Temps de deréponse réponse référencet > 2 h, t ≤ 2 h,à partir de l’état froid durelais

Avec compensation température ambiante, 3 pôles 1,0 2 pôles 1,32 + 20 °Cnon sensible à défaillance de phase 1 pôle 0Sans compensation température ambiante, 3 pôles 1,0 2 pôles 1,25 + 40 °Cnon sensible à défaillance de phase 1 pôle 0Avec compensation température ambiante, 2 pôles 1,0 2 pôles 1,15 + 20 °Csensible à défaillance de phase 1 pôle 0,9 1 pôle 0

Tab. 2.6.1 Limites du temps de réponse des relais de surcharge thermiques sur 3pôles avec seulement une charge sur 2 pôles.


2.6

2.7.2). Dans les deux autres phases, alors couplées en série, le courant diminued’environ 67%. Cette situation se présente car le moteur maintient sapuissance de sortie d’arbre pratiquement constante. L’augmentation absolue ducourant dans les phases et dans les deux conducteurs extérieurs intacts, dépendde la charge momentanée.


2.7

Fig. 2.7.1 Défaillance de phase d’un moteur en couplage étoile. Flux enfonctionnement non-perturbé et perturbé.

Fig. 2.7.2 Défaillance de phase d’un moteur en couplage triangle. Flux enfonctionnement non-perturbé et perturbé en fonction de la charge.

IL IStr

Courants dans lesconducteurs extérieurset dans les phases enfonctionnement non-perturbé.

IL1 IStr1 IStr2

Courants dans lesconducteurs extérieurset dans les phases enfonctionnementperturbé.

Ie IStr

Courants dans lesconducteurs extérieurset dans les phases enfonctionnement non-perturbé.

Ie1 IStr1

Courants dans lesconducteurs extérieurset dans les phases enfonctionnementperturbé.


Les courants dans les enroulements étant différents, les échauffements deceux-ci sont différents. Comme la chaleur est échangée entre les enroulementset aussi entre les enroulements et le corps en fer, l’échauffement du stator estproportionnel à la somme des pertes dans toutes les phases. En général, pourun moteur avec une puissance de :- Pe ≤ 10 KW : il n’y a pas besoin de protection spéciale en cas de

défaillance de phase, tant que le courant de déclenchement sur deux phasesest de ≤ 1,25 Ie. Dans ce cas, l’échauffement est plus important que celuiavec une charge symétrique sur trois phases.

- Pe ≥ 10 KW : pour ces moteurs, il est conseillé de monter un appareil deprotection moteur avec protection en cas de défaillance de phase ou unappareil de protection électronique à réaction rapide. En plus de la sécuritéélectrique, un déclenchement rapide protège les paliers.Dans les prescriptions de beaucoup d’entreprises et de distributeursd’électricité il est exigé des appareils de protection sensibles aux défaillancesde phase principalement pour les gros entraînements ou dans les installationsavec exigences de sécurité élevées.

Avec une alimentation sur une phase du stator les pertes dans le rotor sontsensiblement plus importantes qu’avec une alimentation symétrique. Dans cecas, les moteurs à rotor critique en particulier, peuvent être mis en danger.

2.1.6 Asymétrie dans le réseauLes tensions entre phases ainsi que les tensions de phase des réseaux de courantalternatif ne sont pas exactement identiques. Les causes en sont par exemple :

• Conducteurs réseau très longs

• Contacts défectueux sur les disjoncteurs et les contacteurs

• Bornes desserrées

Les normes IEC et NEMA définissent l’asymétrie de tension de la manièresuivante :

∆U (%) = Ecart maximal de la moyenne des tensions de phase x 100Moyenne des tensions de phase

L’asymétrie des courants des enroulements résultant de l’écart des tensions semonte à 6 à 10 fois l’asymétrie des tensions et provoque un échauffementsupplémentaire et une diminution de la durée de vie du moteur. La Fig. 2.9.1indique les facteurs de réduction de la puissance selon les normes IEC et NEMA.

2.8

2.1.7 Défaut de terreLes dommages à l’isolation résultent principalement des chocs de tension etconduisent souvent à des courts-circuits entre les pièces de machine reliées à laterre. Les origines de ces décharges sont les coups de foudre, les commutations duréseau, les décharges des condensateurs et le fonctionnement d’appareilsélectroniques de puissance.

2.1.8 Court-circuitOn distingue les courts-circuits sur un pôle contre la terre ainsi que sur deux ettrois pôles avec et sans contact de terre. Les causes principales des courts-circuitssont les défauts d’isolation et les dommages mécaniques. Les courants dépendentdes résistances se trouvant dans les circuits et ils peuvent atteindre des valeursélevées. Les dommages au matériel augmentent avec la durée des courts-circuits.Ceux-ci doivent donc être rapidement détectés et éliminés.


2.9

∆

Fig. 2.9.1 Réduction de puissance suite à une asymétrie de tension.

fR Facteur de réduction depuissance

∆U Asymétrie de tension [%]

3 Besoins en protection des installations

3.1 BlocageLe blocage d’un entraînement peut être provoqué par un couple résistant tropélevé ou par un dommage mécanique. Il est judicieux d’isoler l’entraînement enquestion du réseau aussi vite que possible. On évite ainsi une charge mécanique etthermique inutile du moteur et des éléments de transmission des efforts. De mêmeles conséquences d’accidents possibles sont minimisées.

3.2 Sous-charge Il existe un danger en cas de sous-charge et de diminution du courant absorbécorrespondant si les moteurs sont auto-refroidis par le fluide qu’ils propulsent. Lesproblèmes peuvent se présenter pour les ventilateurs ou les pompes immergées encas de débit manquant ou insuffisant, à cause d’un filtre colmaté ou d’un clapetfermé. Les entraînements peuvent s’échauffer malgré la sous-charge. De tellesmachines sont souvent installées dans des endroits inaccessibles comme parexemple les pompes dans des puits, ce qui conduit en cas de dommage à desréparations onéreuses. La sous-charge avec courant réduit peut égalementprovenir d’une défaillance mécanique. Par exemple des accouplementsdéfectueux, des arbres cassés, des bandes de transport déchirées, des lames deventilateur endommagées, etc. De telles situations de sous-charge ne mettentcependant pas le moteur en danger mais provoquent des perturbations deproduction et éventuellement des dommages aux installations. La détection rapidedu défaut permet de diminuer les temps d’arrêt et les conséquences possiblesd’accidents.

3.3 Sens incorrect de rotationL’enclenchement d’un entraînement dans le mauvais sens de rotation peutendommager fortement une installation et peut être la cause d’accidents graves.Pour les installations mobiles comme les machines de construction, les transportsfrigorifiques, etc., on peut craindre un sens de rotation incorrect , suite à destravaux de réparation ou des travaux électriques sur le réseau de distribution. Pourde tels entraînements, il faut éviter l’enclenchement dans le mauvais sens.

3.4 Moteurs dans des environnements explosifs

3.4.1 Protection pour sécurité accrue EEx eLes mélanges de gaz explosifs ou de vapeur et d’air peuvent, dans certainesconditions, s’allumer à cause d’une étincelle ou d’une température élevée. Latempérature d’allumage dépend de chaque composition des mélanges et de lateneur de ces mélanges.Pour les moteurs, on évite l’allumage d’un mélange explosif si on peut assurerque la température maximale du point le plus chaud reste en dessous de latempérature critique locale d’allumage la plus basse. La température limite del’isolation des enroulements ne doit bien entendu pas être dépassée.


3.1


3.4.2 Signification du temps tE

D’après la Fig. 3.2.1 on entend par temps tE , l’intervalle de temps qui s’écoulelorsque le moteur s’échauffe à partir de la température nominale de servicejusqu’à la température limite admise. Il est défini pour les cas défavorables, c’est-à-dire en cas de rotor bloqué et pour la température ambiante admissible la plusélevée. Un appareil de protection moteur doit alors déclencher le moteur àl’intérieur du temps tE pour un courant de démarrage IA (valeur la plus élevéepour rotor bloqué). Le moteur n’atteint alors pas la température critique.

Dans les pays où des obligations de contrôle sont en vigueur, la caractéristiquetemps/courant est automatiquement prise en compte. Dans ces pays, seuls desappareils ainsi contrôlés peuvent être utilisés pour la protection EEx e.

3.2

Fig. 3.2.1 Définition du temps tE, pendant lequel le moteur, avec le rotor bloqué,s’échauffe à partir de sa température de service nominale jusqu’à latempérature limite.ϑ TempératureϑA Température ambiante du moteur admissible la plus élevéeϑe Température de service nominaleϑG Température limitet Temps1 Courbe d’échauffement en fonctionnement nominal2 Echauffement pour moteur bloqué

4 Méthodes de protectionIl existe habituellement deux méthodes avec des variantes pour la surveillance detempérature des moteurs :

• Mesure de température avec sondes incorporées dans l’enroulement du stator : la sonde mesure directement la température dans l’enroulement dumoteur, mais seulement exactement à l’endroit où elle se trouve. De plus, ilfaut prendre en compte le temps de réponse thermique de la sonde qui estsouvent supérieur à 10 secondes.

Ne sont pas pris en compte :- surcharge du rotor- défaillance de phase- asymétrie- court-circuit - défaut de terre

• Mesure de courant dans les conducteurs : la mesure de courant dans lesconducteurs est judicieuse si l’augmentation de température du moteur enfonction du courant moteur est connue. Les appareils de protection sontutilisables selon le courant de service nominal et pour des états de surcharge decourte durée.


4.1

5. Protection par contrôle de la température

5.1 Problématique de mise en œuvre

5.1.1 ApplicationsLa sonde de température est incorporée dans la tête d’enroulement du stator. Ellemesure ainsi directement la température critique pour le moteur. Les sondes detempérature sont avant tout mises en service dans les applications avec lescaractéristiques suivantes :

• Charge variable• Fonctionnement marche - arrêt• Freinage par contre-courant• Température ambiante élevée• Mauvais refroidissement, par exemple dans environnement poussiéreux • Moteur à vitesse régulée

Pour différentes autres applications, la sonde de température toute seule n’offreque peu ou presque pas de protection. Dans ces cas, des appareils de protectionpar contrôle du courant sont également installés. Il s’agit des cas suivants :

• Moteur à rotor critique• Protection pour :

- défaut de terre- court-circuit - blocage du rotor- moteurs avec faible inertie thermique

• Réaction plus rapide en cas de défaillance de phase et asymétrie

5.1.2 Inertie thermiquePour les moteurs avec faible inertie thermique, comme par exemple les moteursétanches des appareils frigorifiques ou les entraînements de pompes immergées, letemps de réponse thermique entre l’enroulement et la sonde peut devenir critique.Selon le type de sonde et son montage dans l’enroulement, le temps de transfertest de l’ordre de 10 secondes.

Il y a donc un problème de protection lors de variations rapides de température.En fonctionnement permanent, l’enroulement et la sonde ont pratiquement lamême température. Pendant le démarrage ou pour des grandes variations decharge, comme par exemple en cas de blocage du rotor, la température del’enroulement s’accroît très rapidement. La température de la sonde suit avec uneconstante de temps de transfert (voir Fig. 5.2.1).


5.1


A titre d’exemple, en cas de blocage d’un moteur immergé, la densité de courantdans l’enroulement du stator peut atteindre 50 A/mm2. Dans ce cas, latempérature de l’enroulement augmente très vite avec un taux d’environ 15 K/s.Lorsque la sonde, avec une constante de temps de 8 s, atteint la température limiteadmise de la classe d’isolation B, la température de l’enroulement s’élève déjà àplus de 180 K, soit 40°C au-dessus de la température du fluide de refroidissement.Le moteur peut alors être mis en danger.

5.2 Sonde bimétallique dans l’enroulementLa sonde bimétallique se compose de deux métaux enroulés l’un sur l’autre etpossédant des coefficients de dilatation thermique différents. Lorsqu’ils sontchauffés, il se dilatent différemment et peuvent établir un contact commandantune commutation. L’avantage de cette sonde est que la tension de commande peutêtre appliquée directement au contacteur et un appareil de déclenchement spécialest superflu. Cependant, les désavantages suivants limitent son application :

• Temps de réponse thermique important• Précision limitée. Un montage négligé peut faire varier la température de

déclenchement.• Dimensions importantes par rapport aux sondes modernes

5.2

Fig. 5.2.1 Temps de réponse thermique d’une sonde PTC incorporée dansl’enroulement du stator

A cause de la constante de temps de lasonde, l’enroulement de classed’isolation B a déjà atteint unetempérature ∆ϑ = 180 K, supérieure de40 °C à la température du fluide derefroidissement, lorsque la sondeatteint la température limite.

∆ϑ Différence de température au-dessus de la température du fluidede refroidissement de 40 °C

ϑM Comportement de la températured’enroulement pour moteur avecune montée en température de 15K/s

ϑF Comportement de la températurede la sonde

ϑG Température limite pour classed’isolation B

t Temps en s

5.3 Sondes PTCLes sondes les plus utilisées dans les moteurs basse tension sont les sondes àconducteur froid avec coefficient de température positif (PTC). On les désigneégalement par thermistor. Les sondes miniaturisées (voir Fig. 5.3.1) ont unerésistance plus faible au-dessous de la température de réponse nominale et ellesaugmentent très fortement leur résistance au voisinage de la température deréponse nominale (voir Fig. 5.4.1). Cette variation de résistance est exploitée parun appareil de déclenchement. La température de réponse nominale est donnéepar la sonde PTC et elle est donc indépendante de l’appareil de déclenchement.

La plupart du temps les sondes sont incorporées dans la tête d’enroulement desmoteurs et sont classées selon la température de réponse nominale TNF de laclasse d’isolation. La réponse de la sonde peut être utilisée pour déclencher uneinterruption du moteur ou pour transmettre un message. En cas de messagetransmis avant d’atteindre la température critique, une autre sonde avectempérature de réponse nominale plus faible peut être incorporée.


5.3

Fig. 5.3.1 Coupe à travers une sonde PTC et l’enroulement d’un moteur bassetension

a Sonde PTC (àconducteur froid)

b Emplacement soudurec Isolation sonded Isolation enroulemente Fil de raccordement

sondef Fil d’enroulementg Isolation filA, B, C Direction du flux de

chaleur


5.4 Sonde de température linéaireComme sonde de température linéaire, on emploie le plus souvent la sonde Pt 100en platine. La valeur de résistance varie proportionnellement avec la température.Selon la Fig. 5.4.2, les sondes Pt 100 ont une résistance de 100 W à 0 °C. Ellessont principalement utilisées pour les gros moteurs. Les moteurs moyenne tensionont généralement une sonde Pt 100 incorporée en standard.

Au contraire des sondes PTC, dont la température de réponse nominale estdéterminée par la sonde elle-même, la température de réponse peut être ajustéelibrement sur l’appareil de déclenchement pour les sondes Pt 100. De plus,n’importe quelle température de préchauffage, de blocage, de réenclenchement oude régulation de charge peut être programmée. Dans quelques rares cas, lessondes Ni 100, Ni 120 et Cu 10 sont également utilisées.

5.4

4 000

1 330

550

250

100

Ω

°°

Fig. 5.4.1 Caractéristique résistance - température d’une sonde PTC selon lanorme IEC 34-11-2

Fig. 5.4.2 Caractéristique de résistance d’une sonde Pt 100.

R Résistance dans lecircuit de la sonde en Ω

ϑ TempératureTNF Limite de tolérance de

température de réponsenominale en °CValeurs de croisementdéfinies

ϑ Température [°C]R Résistance [Ω]

6 Protection par contrôle du courant

6.1 FonctionLe courant absorbé par le moteur constitue une mesure de l’échauffement de cedernier. Comme les températures de l’enroulement du stator et du corps du rotorne sont pas mesurées, il existe une relation entre ces deux éléments seulementlorsque les conditions suivantes sont respectées :

• La charge nominale du moteur s’entend pour une température du fluide derefroidissement maximale de 40 °C.

• Le contacteur doit admettre la surcharge transitoire, comme par exemplependant le démarrage selon la Fig. 6.1.1.

Avec les systèmes de protection par contrôle du courant les problèmes et lesrestrictions mentionnés avec les sondes de température n’existent plus.

6.2 Caractéristique de l’appareil

6.2.1 Fonctionnement stationnaireEn fonctionnement stationnaire (voir Fig. 6.2.1), on évite le dépassement de latempérature limite grâce à un dispositif simple de protection, dont lacaractéristique d’échauffement ne recouvre pas celle du moteur. La condition estque le dispositif de protection soit thermiquement identique ou plus rapide que lemoteur.


6.1

Fig. 6.1.1 Les dispositifs de protection du moteur doivent permettre sondémarrage. La caractéristique F de l’appareil doit toujours se situerau-dessus de la caractéristique M du moteur.

M Caractéristique dedémarrage du moteur

F Caractéristique dedéclenchement d’undisjoncteur bimétallique

IAmax Courant de démarrage Ie Courant nominaltA Temps de démarrage [s]


• Disjoncteur plus rapide que la courbe d’échauffement du moteur : le moteurest protégé contre les surcharges. Le disjoncteur déclenche plus tôt et empêchedans tous les cas l’utilisation du moteur.

• Disjoncteur plus lent que la courbe d’échauffement du moteur : le moteur peutchauffer de manière inadmissible.

Avec les dispositifs de protection des moteurs de haute qualité (voir chapitre 6.6),il est possible de simuler exactement le comportement de l’échauffement d’unmoteur. Ce dernier peut alors être protégé de manière sûre, même en casd’utilisation maximale.

6.2.2 Fonctionnement intermittentAvec une charge constante, c’est-à-dire pour un échauffement unique du moteur, lesrelations thermiques sont relativement simples. En cas de fonctionnement variable,comme par exemple en fonctionnement discontinu, la concordance de l’étattransitoire du moteur avec celui de l’appareil de protection est très importante . LaFig. 6.3.1 montre le comportement des différentes caractéristiques les unes parrapport aux autres. En fonctionnement intermittent, la température de l’enroulementchange relativement fortement par rapport à celle du fer. Pour des cycles inférieurs à5 à 10 minutes, cette dernière reste pratiquement constante. De plus lescomportements de refroidissement des moteurs autoventilés en marche et à l’arrêtsont très différents. La constante de temps du refroidissement est environ 2 à 5 foisplus longue que la constante de temps de l’échauffement. Les appareils de protectionélectroniques simples et bimétalliques ne prennent pas en compte cette particularité.6.2

Fig. 6.2.1 Caractéristiques d’échauffement du moteur et de l’appareil deprotection thermique pour une faible surcharge et en fonctionnementconstant.M Caractéristique thermique du moteurF1, F2 Appareil de protection moteur rapide : le moteur est protégé

en cas de surchargeF3 Appareil de protection moteur lent : le moteur peut chauffer

de manière inadmissible en cas de surcharge ϑ TempératureϑIe Température en fonctionnement nominalt Temps

Le comportement transitoire est différent selon les moteurs. Malgré cela, lesappareils de protection doivent simuler aussi exactement que possible lecomportement de la température du moteur. La plupart du temps, des compromissont nécessaires, de manière à ce que le moteur soit légèrement “sur-protégé”.

En fonctionnement intermittent, les appareils de protection électroniques décritsau chapitre 6.6, doivent également permettre l’utilisation maximale du moteur.

6.3 Principe de protection par bimétal

6.3.1 FonctionLes relais de surcharge retardés thermiquement et les protections de surchargetravaillent avec des lames bimétalliques et dans tous les cas avec des bobineschauffantes qui sont chauffées par le courant du moteur. Selon la Fig. 6.4.1, si uncontacteur auxiliaire, qui interrompt le circuit de la bobine de protection moteur,est actionné par une lame bimétallique dans le disjoncteur, un verrou de maintienqui provoque la coupure est déclenché. Pour l’échauffement, on différencie, selonla Fig. 6.4.2 :

• Echauffement direct : le courant chauffant de 20 à 70 A circule directement àtravers l’empilage bimétallique. Des courants plus petits ne sont pas efficacescar leur puissance de chauffe (Pv = I2 R) n’atteint pas un niveau suffisant. Leslames sont couplées en série ou en parallèle selon la grandeur du courant dedéclenchement.


6.3

Fig. 6.3.1 Caractéristiques d’échauffement et de refroidissement du moteur etrelais thermique en fonctionnement intermittent. 1 Caractéristique d’échauffement du moteur et relais thermique 2 Caractéristique de refroidissement moteur3 Caractéristique de refroidissement d’un relais thermique sans

prise en compte des différents comportements de refroidissement en marche et à l’arrêt

4 Comportement de la température d’enroulement dans le moteur5 Comportement de la température d’enroulement simulée par le

relais thermique ϑIe Température en fonctionnement nominalt Temps


• Echauffement indirect : le courant ne circule pas seulement à travers les lamesbimétalliques mais aussi à travers une bobine de chauffe constituée d’un fil derésistance. Ces bobines sont prévues pour des courants d’environ 0,1 à 20 A.

• Chauffage par transformateur : le courant moteur (> 60 A) circule dansl’enroulement primaire d’un transformateur. La bobine de chauffe du relaisbimétallique est couplée à l’enroulement secondaire. En cas de court-circuit, ily a protection totale du relais bimétallique.

6.4

Fig. 6.4.1 Principe de fonctionnement d’un relais thermique triphasé retardéthermiquement et avec compensation de température. Selon la normeIEC la compensation de température est efficace entre -5 et +40°.

Fig. 6.4.2 Possibilités de contact bimétallique chauffé.a Echauffement directb Echauffement indirectc Echauffement par transformateur (convertisseur par

transformateur)

A Bimétal chauffé indirectementB Curseur de déclenchementC Levier de déclenchementD Contact mobileE Bimétal de compensation

A Alliage avec dilatationimportante

B Alliage avec faibledilatation

C Déformation provoquéepar l’échauffement

D Induit

Les relais thermiques sont pour la plupart thermo-compensés. Un bimétalsupplémentaire de compensation, placé dans le parcours de transmission de forcedu bimétal-courant vers le contact de déclenchement, assure que la caractéristiquede déclenchement du relais ne se modifie pas au détriment de l’objet à protéger, àcause de la température ambiante, entre -5 et +40° selon IEC. Comme la chargeadmissible des moteurs diminue avec l’augmentation de température du fluide derefroidissement, les relais sont souvent sous-compensés, par sécurité.

Pendant le démarrage avec charge constante immédiate, le relais thermiqueprotège le moteur sans problèmes. Par contre, en fonctionnement discontinu avecfréquence de commutation élevée et pour une charge variable, la protection dumoteur est insuffisamment assurée car le relais thermique ne peut simuler lecomportement du moteur qu’approximativement. En cas de démarrages fréquentsen fonctionnement intermittent, la constante de temps du bimétal, bien plus courteque celle du moteur, entraîne un déclenchement prématuré. Il en résulte uneutilisation incomplète de la capacité thermique du moteur. En outre, la constantede temps de refroidissement du relais thermique est plus courte et enfonctionnement intermittent, la différence entre la température du moteur et lasimulation du relais est toujours plus grande. Voir Fig. 6.3.1.

6.3.2 Résistance aux courts-circuitsPour des raisons thermiques, la résistance aux courts-circuits du relais thermiquechauffé directement est plus grande que celle du relais chauffé indirectement.Pour des courants nominaux élevés, on utilise donc des relais thermiques avectransformateur de courant. Ils résistent aux courts-circuits jusque pour les courantsles plus élevés. Concernant le courant IeF aux bornes du relais thermique, lesrésistances aux courts-circuits sont à peu près les suivantes :

• Relais thermique chauffé indirectement jusqu’à 16 IeF maxi• Relais thermique chauffé directement jusqu’à 30 IeF maxi• Relais thermique à transformateur de courant jusqu’à 50 IeF maxi

6.3.3 Fonctionnement monophaséLa force nécessaire au déclenchement du mécanisme de commutation ne peut êtreapportée que par trois lamelle bimétalliques ensemble. Les trois relais doivent êtrecouplés en série selon la Fig. 6.6.1 pour qu’ils soient traversés par le courant,même en fonctionnement monophasé.

6.3.4 Défaillance de phaseLors d’une défaillance de phase, les moteurs couplés en étoile ne sont pas mis endanger. Il en va différemment des moteurs couplés en triangle :

• Puissance nominale Pe ≤ 10 KW : le courant de déclenchement sur une phasedu relais thermique doit être ≤ 1,25 Ie


6.5


• Puissance nominale Pe ≥ 10 KW : les dispositifs de protection des moteursdoivent comporter un déclenchement différentiel.

Différentes industries telles que la chimie, la pétrochimie, l’industrie gazière,exigent le déclenchement différentiel dans leurs prescriptions de fonctionnement.

6.6

Fig. 6.6.2 Principe du déclenchement différentiel dans un relais thermique1 Curseur Bimétal 4 Levier différentiel2 Curseur de défaillance 5 Contact de déclenchement

(contact à ressort)3 Curseur de surcharge S1 Course de déclenchement en cas

de surchargeS2 Course de déclenchement en cas de défaillance de phaseS3 Ouverture du contact de déclenchement

Fig. 6.6.1 Couplage en série du relais thermique bimétallique en fonctionnementmonophasé.

Déclenchement en cas desurcharge sur trois phases

Déclenchement en cas dedéfaillance d’une phaseavec bimétal du milieusurchauffé

Selon la Fig. 6.6.2, le principe du déclenchement différentiel repose sur laconfiguration d’un double curseur composé d’un curseur de défaillance et d’uncurseur de surcharge. En cas de défaillance de phase, le bimétal, non parcouru parle courant, se refroidit et déplace le curseur de défaillance en sens contraire ducurseur de surcharge. Ces courses opposées sont transformées en un mouvementde déclenchement par un levier différentiel.

En cas de défaillance de phase, cette disposition en double curseur provoque undéclenchement déjà pour 85% du courant de déclenchement triphasé. Cetteparticularité concerne le courant qui circule dans le relais. En couplage triangledes moteurs et en cas de défaillance de phase, les courants dans les relaisthermiques et dans les enroulements des moteurs ne sont pas de même grandeur.La répartition elle-même du courant dans le moteur n’est pas constante mais elledépend de la charge.

La Fig. 6.7.1 montre la caractéristique de déclenchement type d’un relaisthermique avec et sans déclenchement différentiel à chaud et à froid.

6.3.5 Temps de récupérationAprès le déclenchement du relais thermique, il faut un certain temps pour que leslamelles bimétalliques puissent refroidir. Ce temps est appelé le temps derécupération. Les lamelles reprennent leur position tout de suite après cetintervalle de temps.

Le temps de récupération dépend de la caractéristique du relais thermique et del’intensité du courant qui provoque le déclenchement. La Fig. 6.8.1 donne desvaleurs indicatives de ce temps de récupération. On relève par exemple qu’aprèsun déclenchement provoqué par un courant de 4 fois le courant de référence, letemps de récupération est d’environ 35 secondes.


6.7

Fig. 6.7.1 Caractéristique de déclenchement type d’un relais thermique

Ie Courant de déclenchementt Temps de déclenchement

[s] secondes[m] minutes

à froid:a Charge symétrique sur 3 pôlesb Charge bipolaire avec

déclenchement différentielc Charge bipolaire sans

déclenchement différentielà chaud:d Charge symétrique sur 3 pôles


Le temps de récupération permet également au moteur de refroidir pendant cettepause. La plupart du temps, il n’est cependant pas suffisant pour permettre unnouvel enclenchement.

6.3.6 Ajustement du courant de référenceNormalement, le relais thermique doit être réglé avec le courant nominal Ie. Sur laplupart des dispositifs de protection, une plage de courant pour démarrage directet une deuxième plage pour démarrage étoile-triangle sont indiquées sur la plaquegraduée. Dans cette dernière plage de réglage, le facteur 1/√3 est déjà pris encompte.

Si la température du fluide de refroidissement est supérieure à 40°C, il fautdiminuer la puissance du moteur et adapter le réglage du courant de référence durelais thermique. Si le fabricant ne donne pas d’autres indications, le tableau6.8.1. peut s’appliquer.

Pour des altitudes supérieures à 1000 mètres au dessus du niveau de la mer, lescharges admissibles des moteurs diminuent ainsi que le courant de référence durelais thermique. Si le fabricant ne donne pas d’autres indications, le tableau 6.9.1peut s’appliquer. Dans le cas de variation de température du fluide derefroidissement combinée avec une altitude élevée, il faut prendre en compte leproduit des deux coefficients pour l’ajustement du courant de référence du relaisthermique.

6.8

Tab. 6.8.1 Valeurs indicatives du coefficient de correction pour l’ajustement ducourant dans un relais thermique pour différentes températures dufluide de refroidissement du moteur.

Fig. 6.8.1 Valeurs indicatives des temps de récupération des relais thermiques

IeF Courant de référencetw Temps de récupération

[s] secondes[m] minutes

Température fluide de30 35 40 45 50 55 60

refroidissement °CCoefficient de

1,08 1,04 1 0,95 0,9 0,85 0,8correction · Ie

6.3.7 Déclenchement libreLe déclenchement libre est exigé par l’IEC et différentes normes nationales. Ledéclenchement doit alors se produire également lorsque la touche de réarmementet la touche 0 sont actionnées en même temps. En appuyant encore une fois sur latouche de réarmement, le mécanisme de déclenchement est alors réarmé.

Le mécanisme de réarmement fonctionne avec de nombreux relais en modeautomatique lorsque la touche de réarmement est bloquée. Le réenclenchementn’est seulement possible qu’après avoir actionné la touche de réarmement.

6.4 Protection moteur pour démarrage sévèreLe courant de démarrage, IA ≈ 4...8 Ie d’un moteur ne dépend pas de la chargemais de la construction de celui-ci. Par contre, le temps de démarrage tA dépendde la charge. Selon la Fig. 6.9.1 on parle de pénible lorsque le temps de démarragedépendant du courant de démarrage se monte à quelques secondes. Dans ce cas, lerelais thermique standard est sollicité exagérément et en général il déclenche.


6.9

Fig. 6.9.1 En cas de démarrage pénible, le temps de démarrage s’élève àquelques secondes, selon le courant de démarrage.

Altitude au-dessus Coefficient de correctiondu niveau de la mer puissance nominale

≤ 1000 1,00≥ 1500 0,97

2000 0,942500 0,903000 0,863500 0,82

Tab. 6.9.1 Valeurs indicatives pour la correction de la puissance nominale encas de variation de l’altitude

t Temps de démarrageIe Courant nominalN Conditions de démarrage normalesS Démarrage sévère


Les dispositifs de protection électroniques des moteurs peuvent être exactementadaptés au démarrage sévère pour ces cas (chapitre 6.6). Les couplages defortune avec les relais thermiques tels que les transformateurs saturés, pontage desrelais thermiques pendant le démarrage et les relais thermiques séparés pour ledémarrage, ne sont alors plus nécessaires.

6.5 Protection moteur dans environnement explosifLes relais thermiques utilisés pour les moteurs EEx e doivent être conformes auxnormes et prescriptions selon le chapitre 3.4. Les relais thermiques eux-mêmesne sont pas protégés contre les explosions et ne doivent donc pas être montés dansles zones dangereuses.

Dans les pays imposants des obligations de contrôle, les dispositifs de protectiondes moteurs EEx e doivent être installés lorsque le temps tE du moteur correspondaux valeurs nominales, ou est plus long que celles-ci. Si ce n’est pas le cas, letemps tE du moteur doit être comparé avec les valeurs de la caractéristique dedéclenchement à froid. Si ces valeurs correspondent au minimum à lacaractéristique ou sont plus élevées, la protection est alors assurée.

De plus, pour les moteurs couplés en triangle, il faut contrôler si le temps dedéclenchement pour un déclenchement bipolaire pour 0,87 fois IA/Ie ≤ tE

Les dispositifs de protection électroniques (chapitre 6.6) permettent l’ajustementexact du temps tE. En cas de démarrage pénible, la durée admissible tE peut ainsiêtre entièrement utilisée.

6.6 Protection électronique de moteurLes dispositifs de protection électronique de moteur offrent la possibilité desimuler très exactement les comportements thermiques dans le moteur pourchaque mode de fonctionnement, comme c’est le cas par exemple avec les relaisthermiques sur la base des lamelles bimétalliques. En même temps, lesinformations acquises permettent d’élargir le champ d’application des appareils deprotection.Les propriétés principales des dispositifs électroniques de protection sont :

• Ajustement précis du courant• Protection améliorée en cas de conditions différentes de démarrage et de

fonctionnement • Fonctions élargies de protection, de contrôle, de surveillance et de commande.

6.10

6.6.1 Protection en cas de surcharge

6.6.1.1 Modèle de simulation thermiqueLe fait que les appareils soient réalisés sur une base analogique ou digitale ne jouepas de rôle en ce qui concerne la précision. Parfois, les appareil équipés demicroprocesseurs sont prévus également pour assurer la communication avec lessystèmes de commande associés et ils peuvent par exemple être connectés à unréseau de communication. Dans la pratique, on utilise les appareils selon lesprincipes suivants :

• Modèle à un corps : ces appareils électroniques simples simulentl’échauffement du moteur seulement sur la base d’un modèle thermique à uncorps. Leurs caractéristiques d’échauffement et de refroidissement sont à peuprès comparables avec les comportements des relais thermiques. Ils prennenten compte uniquement la capacité thermique de l’enroulement du stator etrefroidissent plus vite lorsque le moteur est à l’arrêt car le fer n’est pas pris encompte. En cas de charge variable et de fonctionnement discontinu le moteurdoit être protégé en plus par des sondes thermiques.

• Modèle à deux corps : ces appareils électroniques complexes simulentl’échauffement du moteur sur la base d’un modèle à deux corps. La simulationse base sur la prise en compte de l’échauffement de l’enroulement du stator etde la masse du fer du moteur. Il est ainsi possible de simuler par exemplel’échauffement rapide de l’enroulement de manière précise, pendant undémarrage sévère, ainsi que le transfert de chaleur consécutif de l’enroulementvers le fer, celui-ci étant chauffé beaucoup plus lentement. Pendant lefonctionnement, les pertes dans le fer ainsi que les pertes provoquées parl’asymétrie sont enregistrées dans le modèle de simulation. La prise en comptede la température ambiante du moteur optimise l’utilisation maximale del’installation, même en cas de fortes variations de température. Les différentscomportements de refroidissement d’un moteur autoventilé, en marche et àl’arrêt sont pris en compte grâce à deux constantes de temps différentes. Aprèsl’arrêt, le refroidissement rapide de l’enroulement à la température du fer et lerefroidissement consécutif lent du moteur sont entièrement simulés.

De cette manière, la simulation thermique du dispositif électronique deprotection correspond en tout temps au comportement du moteur. Cela permetl’utilisation maximale de l’installation et garantit une protection sûre dumoteur, même en cas de démarrage pénible et de conditions de fonctionnementsévères.

La Fig. 6.12.1. représente la simulation à deux corps au moyen d’un circuit decondensateurs et de résistances.


6.11


6.6.1.2 Ajustement du courant

Avec le maintien de la température admissible de service permanent du moteur, ladurée de vie de l’isolation est assurée. L’ajustement exact du courant est donc trèsimportant. En cas d’ajustement trop élevé, la protection n’est pas assurée. Lors del’ajustement, il faut également prendre en compte dans tous les cas, les facteurss’écartant des conditions normales comme par exemple une température tropélevée du fluide de refroidissement (tableau 6.8.1) ou l’utilisation du moteur àune altitude supérieure à 1000 mètres (tableau 6.9.1)

Dans les appareils électroniques modernes, le courant nominal est introduitdirectement en ampères de manière digitale.

Au cas où des transformateurs à courant primaire sont couplés, leurs rapports detransformation doivent également être pris en compte..

6.12

C1C2

R1

PCu PFe

U 1

R2 R3

S1

ϑ Umgeb

≈ (IM2 + kIG

2)

Fig. 6.12.1 Représentation de la simulation à deux corps de l’échauffement d’unmoteur

C1 Condensateur représentant la capacité thermique de l’enroulement(réglable)

C2 Condensateur représentant la capacité thermique du fer et des autresmasses de la machine

R1 Résistance représentant la résistance au transfert de chaleur entrel’enroulement et le fer

R2 Résistance représentant la dissipation de chaleur dans l’environnement, àl’arrêt

R3 Résistance représentant la dissipation de chaleur dans l’environnement, enmarche

PCu Absorption d’un courant proportionnel aux pertes de charge PFe Absorption d’un courant proportionnel aux pertes dans le fer S1 Commutation arrêt / marcheIM Courant moteurIG Composante de perturbation due à l’asymétrieϑUmgeb Prise en compte de la température ambiante et de la température du fluide

de refroidissement avec sonde Pt 100.

Si, au lieu du courant nominal le dispositif de protection et ajusté avec le courantnécessaire plus faible, l’installation est également protégée. Si une charge plusélevée est induite, par exemple à cause d’un dommage mécanique, l’installationpeut être déclenchée aussi longtemps que le dommage reste peu important.

6.6.1.3 Ajustement du temps de déclenchement

En ajustant le temps de déclenchement, la caractéristique de déclenchement del’appareil électronique de protection est adaptée à la capacité thermique du moteur.Le réglage optimal du temps de déclenchement est possible si le temps de blocageadmissible du moteur à froid et le courant de blocage consécutif sont connus (voirFig. 6.13.1). Ces deux grandeurs peuvent être indiquées par le fabricant.

Souvent, le temps de blocage admissible n’est pas connu. Si le moteur estcorrectement dimensionné pour l’application en question, les temps dedéclenchement suivants sont applicables :

• Moteurs standards : le réglage normal est de 10 s

• Moteurs spéciaux, par exemple entraînements à échauffement instantané : oncommence avec un essai de démarrage avec un réglage sur 2 s. Si le moteurdéclenche, on laisse le moteur refroidir et on démarre de nouveau avec unréglage sur 4 s et on augmente ainsi le temps de déclenchement jusqu’à ce quele démarrage réussisse.


6.13

I

Fig. 6.13.1 Caractéristiques temps/courant d’un appareil électronique deprotection de moteur (à froid)

tA Temps de déclenchement en sec.Ie Courant de service nominal du moteur

= IeF

a Courant de blocage ou courant maximal de démarrage; plage de réglage (p. ex.) IA = 2,5 à 12 Ie

b Inertie; plage de réglage pour courant deblocage ajusté en correspondance (p. ex.) tIA = 1 à 600 s


6.6.2 Fonctions spéciales de protection moteur

6.6.2.1 Défaillance de phaseLes appareils électroniques de protection détectent la défaillance d’une phaseindépendamment de la charge et ils peuvent réagir immédiatement.On utilise différentes solutions :

• Déclenchement différentiel : la caractéristique de déclenchement est décaléecomme pour un relais thermique avec déclenchement différentiel électronique.Au cas où le moteur n’est pas entièrement chargé, il peut continuer à tourner.

• Interruption rapide : celle-ci empêche un échauffement inutile du moteur etsoulage les paliers du moteur et de l’installation. Le déclenchement est souventlégèrement différé pour éviter une interruption inutile lors d’une courteinterruption d’une phase.

6.6.2.2 AsymétrieLa plupart du temps, les tensions de phase asymétriques sont dues à la longueurdes conducteurs. Selon le type de construction, l’asymétrie de courant résultantedans les enroulements du moteur peut s’élever à 6 à 10 fois l’asymétrie de tension.

Les moteurs moyenne tension et les gros moteurs basse tension sont rapidementmis en danger (moteurs à rotor critique). Selon la Fig. 2.9.1 il faut diminuer lacharge pour éviter une surchauffe du moteur. Certains appareils électroniques deprotection détectent l’asymétrie et corrigent la limite de déclenchement vers lebas. Dans la pratique, il n’est bien sûr pas toujours possible de diminuer la chargedu moteur. L’appareil de protection peut alors générer un signal d’alarme.

En cas de tension asymétrique, ce n’est pas seulement le moteur, mais souventtoute l’installation qui est concernée. Il est donc judicieux de surveiller la tensiondu réseau. Dans les installations alimentées par un “mauvais” réseau avec unetension régulièrement asymétrique, les moteurs doivent être dimensionnés enconséquence pour ne pas influencer négativement leur durée de vie.

Les asymétries importantes ou les défaillances de phase peuvent être provoquéespar des contacts de disjoncteurs ou des contacteurs défectueux, des bornes deconnexion, des sécurités défaillantes ainsi que par des défauts dans les moteurs.Grâce à la détection et à la rapidité de l’interruption, on évite les dommages dus àune surchauffe. Les paliers des installations et des moteurs sont soulagés.

6.14

Définition de l’asymétrie de tension, selon NEMA et IEC:

∆U (%) = Ecart maximal de la moyenne des tensions de phase x 100Moyenne des tensions de phase

6.6.2.3 Défaut de terreLes dommages à l’isolation des moteurs sont souvent provoqués par des chocs detension élevés. Ces chocs peuvent être dus à des coups de foudre, descommutations dans le réseau, des décharges de condensateurs et aufonctionnement d’appareils électroniques de puissance. D’autres causes possiblessont la détérioration et la surcharge permanente ou cyclique ainsi que lesoscillations mécaniques et la présence de corps étrangers. La plupart desdommages à l’isolation conduisent à la mise à terre par l’intermédiaire de piècesde machines. Dans les réseaux mis à la terre, le courant de terre atteint rapidementdes valeurs élevées. Selon le type de réseau et les exigences, la surveillance desdéfauts de terre peut être effectuée soit pas la méthode “Holmgreen” soit aumoyen d’un transformateur de courant totalisateur.

Protection en cas de défaut de terre selon la méthode “Holmgreen” (réseauavec mise à la terre rigide).Pour détecter un courant de fuite dans un réseau rigidement mis à la terre ou de basseimpédance, les trois conducteurs sont normalement mesurés. Avec un moteur sain, lasomme de ces courants est nulle. Si un courant circule dans la carcasse du moteur etdonc vers la terre, un courant homopolaire I0, proportionnel à ce courant de fuite estinduit au point étoile du transformateur; ce courant est détecté par le détecteur decourant de fuite et il provoque un déclenchement. Une courte temporisation empêcheles faux déclenchements dus à une saturation transitoire du transformateur qui peutse produire lors d’un cycle de commutation. La sensibilité doit être choisie demanière à ce que ni un défaut de transmission du transformateur, ni des signauxperturbants lors de la commutation étoile-triangle dus aux oscillations harmoniques,ne puissent entraîner des faux déclenchements. Fig. 6.15.1.


6.15

M3~

MM

1 3 5

2 4 6

L1 L2 L3

I0

Fig. 6.15.1 Protection en cas de défaut de terre selon la méthode “Holmgreen”.T1 Transformateur principalMM Appareil de protection moteurI0 Courant homopolaire (proportionnel au courant de fuite)


Défaut de terre avec transformateur de courant totalisateurDans les réseaux isolés, à haute impédance, mis à la terre ou compensés, lasensibilité élevée nécessaire est atteinte avec l’utilisation d’un transformateur decourant totalisateur qui comprend les trois conducteurs arrivant au moteur avecson noyau. Selon le principe de l’interrupteur de protection en cas de courant defuite, une protection sensible contre les défauts de terre est possible. Avec untemps de réponse plus faible, un petit dommage à l’isolation déclenche déjà plustôt une alarme ou une interruption. Fig. 6.16.1.

Applications• Moteurs moyenne tension• Installations dans environnements sévères avec humidité, poussière, etc.,

comme par exemple : mines, gravières, cimenteries, moulins, menuiseries,usines de pompage d’eau, d’assainissement des eaux usées, drainages.

Protection contre les défauts de terre dans les réseaux moyenne tension Sans être exhaustif et sans prendre en considération les effets transitoires, voici unaperçu des comportements en cas de défaut de terre dans les réseaux isolés, àhaute impédance, mis à la terre ou compensés.

6.16

M3~

MM

1 3 5

2 4 6 K L

Σ

L1 L2 L3

T1

T2

Fig. 6.16.1 Protection en cas de défaut de terre avec transformateur totalisateur. T1 Transformateur principal (détection courant sur deux phases)T2 Transformateur totalisateurMM Appareil de protection moteur

Dans les réseaux avec neutre à la terre, la grandeur du courant de fuite dû à undéfaut de terre est déterminée par la capacité de terre du réseau et la résistance deterre, respectivement par la bobine de compensation. Pour les réseaux industriels,à cause de leur étendue relativement faible, les courants de fuite sont typiquementtrès faibles. Les capacités de terre, en particulier sont déterminées par les câbles etles moteurs.

Les valeurs de capacité des câbles se trouvent dans les tableaux sur les câbles etsont de l’ordre de 0,2 à 1,2 µF par kilomètre de longueur. Pour les moteursmoyenne tension, il faut compter environ 0,02 à 0,05 µF par mégawatt depuissance.

Une règle empirique pour les réseaux moyenne tension définit qu’il faut compterenviron 1 A de courant de terre capacitif pour 1000 à 1500 KVA de puissance dusystème. Pour la totalité du réseau, une surveillance du neutre est souventeffectuée au moyen de la mesure de la tension décalée.

Le défaut de terre est localisé dans le circuit du moteur au moyen d’un détecteurde défaut de terre. Souvent, le fonctionnement peut se poursuivre car les courantsde terre sont petits et l’isolation des phases saines doit être effectuée avec unetension plus élevée pendant une courte durée.

Réseaux mis à la terre isolés ou à haute impédanceAvec des capacités de terre symétriques, le neutre reçoit le potentiel de terre duréseau non-perturbé et la somme des courants circulant sur les capacités de terreest nulle. En fonctionnement normal, la résistance de terre à haute impédanceselon les Fig. 6.19.2/6.20.1/6.20.3 pour des transformateurs avec neutre, n’est pastraversée par un courant. Cela évite des surtensions extrêmes en cas de défauts deterre intermittents, comme il peut s’en produire dans les réseaux isolés.Normalement, la mesure est faite de telle manière que lors d’un défaut de terre, larésistance est traversée par un courant de la grandeur du courant de chargecapacitif du réseau.

Par exemple, si les conducteurs selon la Fig. 6.19.1 et la Fig. 6.19.3 sont reliés àla terre à cause d’un défaut de terre, les deux autres conducteurs conduisent unetension entre phases vers la terre. Avec leur capacité de terre CN (vue depuisl’appareil de protection MM vers le côté réseau) et CM (côté moteur), un courantcapacitif circule vers la terre et retourne, par l’emplacement du défaut, vers leconducteur 3. Pour une mise à la terre à haute impédance, (Fig.6.19.2/6.20.1/6.20.3) la tension du neutre qui est à présent élevée, produit uncourant limité par la résistance de terre vers l’emplacement du défaut.


6.17


En cas de défaut de terre du point de mesure côté réseau (emplacement dutransformateur) l’appareil de protection MM mesure la partie du courant de terrecirculant sur CM. La sensibilité de réponse doit être choisie de sorte que l’appareilMM ne déclenche pas dans ce cas. Par ailleurs, l’appareil MM doit détecter avecla meilleure sensibilité possible les défauts de terre se produisant, car pour desdéfauts dans les enroulements du moteur, la tension de décalage est d’autant pluspetite que l’emplacement de l’erreur se situe plus près du neutre. Le courant defuite diminue proportionnellement. Normalement, la limite de réponse choisien’est pas plus petite que 5 à 10% du courant pour défaut de terre saturé aux bornesdu moteur.

Réseaux compensésRéseaux corrigés, mise à la terre de résonance, bobine de Petersen. Les Fig. 6.19.2/6.20.1/6.20.3 représentent les comportements de principe pour lesréseaux industriels compensés, bien que de tels réseaux soient rares. Pour unecompensation complète, la bobine de compensation fournit un courant de l’ordrede grandeur du courant de fuite capacitif, mais avec des phases inversées, de sortequ’un très petit courant résiduel ohmique circule à l’emplacement du défaut.

Représentation schématique de différents types de réseaux et desemplacements des défauts de terre.Le courant de terre mesuré par l’appareil électronique de protection MM avec untransformateur totalisateur dépend du type de réseau et de l’emplacement dudéfaut de terre. Les figures qui suivent montrent les comportements dansdifférentes applications.

Légendes pour les figures qui suivent:K1 ContacteurMM Appareil de protection moteurM1 MoteurCN Capacité de terre du conducteur côté réseauCM Capacité de terre du moteur y compris des conducteurs entre

transformateur et moteur L Bobine de compensationR Résistance de terre à haute impédanceT TransformateurIE Courant de défaut de terre

6.18


6.19

3 AC

U3

U1U2

T 1

2

3

K1MM

M1

CN I E CM

Fig. 6.19.1 Réseau isolé :Défaut de terre côté réseau. L’appareil MM mesure la partie ducourant de terre circulant dans CM.

3 AC

U3

U1U2

T 1

2

3

K1MM

M1

CN I E CMRL

Fig. 6.19.2 Réseau mis à la terre à haute impédance :Défaut de terre côté réseau. L’appareil MM mesure la partie ducourant de terre circulant dans CM :Dans l’emplacement du défaut circule un petit courant déterminé parla somme vectorielle des courants de terre.

3 AC

U3

U1U2

T 1

2

3

K1MM

M1

CN I E CM

Fig. 6.19.3 Réseau isolé :Défaut de terre dans conducteur côté moteur : l’appareil MM mesurela partie du courant de terre circulant dans CN.


6.20

3 AC

U3

U1U2

T 1

2

3

K1MM

M1

CN I E CMRL

Fig. 6.20.1 Réseau mis à la terre à haute impédance :Défaut de terre dans conducteur côté moteur. L’appareil MM mesurela somme vectorielle des courants circulant dans CN et dans larésistance de terre RRéseau compensé :L’appareil MM mesure la somme vectorielle des courants circulantdans CN et dans la bobine de compensation L.

3 ACT 1

2

3

K1MM

M1

CN

I ECM

U3

U1U2

Fig. 6.20.2 Réseau isolé :Défaut de terre dans moteur. Plus l’emplacement du défaut se situeprès du neutre du moteur, plus le courant de fuite est petit.

3 ACT 1

2

3

K1MM

M1

CN

I E

CMU3

U1U2

RL

Fig. 6.20.3 Réseau mis à la terre à haute impédance :Défaut de terre dans moteur. L’appareil MM mesure la sommevectorielle des courants circulant dans CN et dans la résistance deterre RRéseau compensé :L’appareil MM mesure la somme vectorielle des courants circulantdans CN et dans la bobine de compensation L. Plus l’emplacement dudéfaut se situe près du neutre du moteur, plus le courant de fuite estpetit.

6.6.2.4 Protection en cas de court-circuit dans les moteurs moyennetension Les courants de phase élevés, provoqués par les défauts de phase et les défautsentre phase et terre, sont détectés. L’alimentation peut être immédiatementinterrompue au moyen de disjoncteurs couplés sur le circuit.Normalement, la protection contre les courts-circuits est toujours active. Leniveau de déclenchement doit donc être ajusté un peu au-dessus du courantmaximal de démarrage.Le déclenchement doit être retardé d’environ 50 ms. Cela permet d’une part lacommande rapide du disjoncteur et diminue d’autre part les coupures indésirablesdues à des pointes de courant.En cas de court-circuit, un relais séparé déclenche indépendamment des fonctionshabituelles de protection. Pour cela, un disjoncteur avec une puissance de coupuresuffisante est commandé.Pour éviter que dans des situations de court-circuit, le contacteur déclenche et soitdonc détruit, le relais de sortie de protection thermique doit être bloqué pour descourants >12 Ie. Fig. 6.21.1 et 6.22.1


6.21

F1

M3~

L1 L2 L3

A2

A1K1

QM

QA

T1

1 3 5

2 4 6

MM

Fig. 6.21.1 Appareils de protection MM pour protection contre les courts-circuits

QM DisjoncteurQA Dispositif de déclenchement K1 Contacteur de puissanceT1 Transformateur principalMM Appareil de protection moteur


6.6.3 Fonctions de protection des installations

6.6.3.1 Surcharge importante et blocageEn cas de surcharge inadmissible et de blocage, les efforts mécaniques etthermiques inutiles transmis au moteur et aux éléments de transmission sont évitésgrâce à la coupure immédiate. Les conséquences dangereuses et les pertes deproduction sont ainsi minimisées. Une surcharge excessive se développantlentement peut être détectée suffisamment tôt et annoncée (par exemple,dommages aux paliers). La fonction de protection est libérée en atteignant lecourant de service, après le démarrage réussi du moteur. Fig. 6.23.1

Applications• Installations de transport• Moulins• Mélangeurs• Broyeurs• Scies, etc.

6.22

I

QM

MM

IA

Ie

12 3

tv tQ tLB

Relais KS

tBL

Relais MR

Fig. 6.22.1 Appareil MM - diagramme de coupure en cas de court-circuit.

MM Appareil de protection moteurKS Relais pour déclenchement en

cas de court-circuitMR Relais pour déclenchement

thermiqueQM Contacteur de puissance

(relais de déclenchement)I CourantIA Valeur de réponse Ie Courant de service nominaltv Retard déclenchement 50 mstG Durée de contact propretLB Durée de l’arc électrique1 Court-circuit 2 Séparation contact3 Coupure court-circuit tBL Relais MR bloqué si ≥ 12 Ie

6.6.3.2 Sous-chargeLes moteurs qui sont refroidis par le fluide qu’ils propulsent (par exemple pompesimmergées, ventilateurs) peuvent surchauffer en cas de manque de fluide ou defluide insuffisant (filtre colmaté, tiroir fermé), malgré la sous-charge. Cesmachines sont souvent placées dans des endroits difficiles d’accès. Lesconséquences sont des temps de réparation et donc des coûts importants. Le fait de ne pas atteindre une certaine absorption de courant peut aussi entraînerun défaut dans l’installation (bandes de transport déchirées, aubes de ventilateurendommagée, accouplements défectueux, arbres cassés ou outils usés). De telsétats ne mettent pas le moteur en danger mais entraînent des arrêts de production.La détection préalable rapide permet de limiter les dommages au minimum. Après le démarrage, la libération de la protection en cas de sous-charge doitpouvoir être retardée pour éviter un déclenchement, aussi longtemps par exempleque le tiroir ou la soupape doivent rester fermés. Fig. 6.24.1.

Applications• Pompes immergées• Ventilateurs• Installations de transport• Détection de coupures dans les systèmes de transmission mécanique


6.23

I

I

I

≥

Fig. 6.23.1 Fonction de protection en cas de surcharge importante et de blocage1 Démarrage moteur I ≥ 1,2 Ie tv Retard déclenchement 2 Fonctionnement nominal 4 Protection blocage inactive3 Surcharge importante ou blocage 5 Protection blocage active

(limite de déclenchement)


6.6.3.3 Protection sens de rotationLa protection de sens de rotation détecte la séquence de phases dans le réseau decourant alternatif et provoque un déclenchement si cette séquence n’est pascorrecte. On distingue deux méthodes différentes :

• Surveillance permanente : la tension du réseau est surveillée en permanence.En cas de mauvaise séquence de phases (sens de rotation dans le réseaualternatif), la mise en marche du moteur est empêchée.

• Réaction uniquement après démarrage : l’appareil de protection réagitseulement lorsque le moteur a démarré et dès qu’un courant mesurable circule.Une installation de faible inertie, réagissant rapidement, peut cependantfonctionner avec le mauvais sens de rotation et subir éventuellement desdommages.

6.6.3.4 Surveillance du temps de démarrage Le temps de démarrage est surveillé. Si le démarrage n’est pas achevé pendant letemps présélectionné, l’installation peut être arrêtée. Cette surveillance estindépendante de l’état thermique du moteur.

Applications• Installations dans lesquelles il faut détecter pendant le démarrage une charge

élevée ou un blocage, pour éviter des dommages importants. Causes possibles: installation surchargée, paliers ou éléments de transmission défectueux. Fig. 6.25.1

6.24

tA

I

1

2Ie

t3 3

tp

ts

tv

tp

Ie

I

IT

Fig. 6.24.1 Fonction de protection contre les sous-charges.1 Démarrage ts Retard libre2 Fonctionnement nominal Déclenchement protection3 Fonctionnement avec sous-charge sous-charge inactiftA Temps de démarrage tv Retard déclenchementIT Limite de déclenchement tP Alarme

6.6.3.5 Blocage pendant le démarrage Si un entraînement est bloqué pendant la phase de démarrage, le moteurs’échauffe très rapidement et atteint la température limite de l’isolation aprèsexpiration du temps de blocage admissible. Les gros moteurs basse tension etprincipalement les moteurs moyenne tension ont des temps de blocageadmissibles courts mais ils permettent cependant des démarrages très longs. Pourassurer le démarrage, le temps de blocage doit souvent être rallongé. Pendant ledémarrage, l’appareil de protection peut détecter un blocage au moyen d’untransmetteur rotatif de position ou d’un indicateur d’arrêt, et il peut alorsimmédiatement mettre le moteur hors tension. Le moteur et l’équipement entraînéne subissent donc pas de contraintes inutiles.Pendant le fonctionnement, une surcharge trop importante ou un blocage, sontdétectés avec la fonction “Surcharge élevée et blocage”. Fig. 6.25.2.

Applications• Gros moteurs basse tension • Moulins • Scies• Moteurs moyenne tension • Mélangeurs • Grues• Installations de transport • Broyeurs • Elévateurs


6.25

≤ I

≥ I

I

II

Fig. 6.25.1 Surveillance du temps de démarrage.

1 Démarrage,Courant moteur ≥ 1,1 Ie

2 Fonctionnement nominaltv Temps de démarrage

maxi.3 Déclenchement en cas de

démarrage trop long

tv

I

12

Ie

t

Ie

I

Fig. 6.25.2 Blocage pendant le démarrage.

1 Démarrage normal sans empêchementdû à une surcharge élevée ou un blocage

2 Blocage pendant le démarrage tv Retard de déclenchement


6.6.4 Fonctions de commandeEn plus des fonctions particulières de protection, les appareils électroniques deprotection remplissent également des fonctions de commande et decommunication. Ils peuvent être combinés avec un système de commandeconstruit hiérarchiquement ou avec une commande manuelle, ou bien incorporésdans un réseau.Avec des appareils de protection performants qui effectuent une simulation detempérature sur la base, par exemple, d’un modèle à deux corps, la chargethermique du moteur peut servir à optimiser l’utilisation et la commande d’unprocessus, en plus de la consommation de courant.

6.6.4.1 Alarme préalableLorsqu’une situation s’écartant de la normale se produit, il n’est souvent passouhaitable d’arrêter immédiatement une installation. Une alarme préalable peutêtre un moyen judicieux pour diminuer une charge ou par exemple en cas dedéfaut de terre, pour éliminer le problème lors de la prochaine interruption defonctionnement.

On distingue :

• Alarme préalable dépendant du courant en cas de :- Surcharge en-dessous de la limite de blocage - Sous-charge- Asymétrie- Défaut de terre

• Alarme préalable dépendant de la température en cas de : - température en-dessous de la température limite

6.6.4.2 Régulation de la charge Dans les moulins, les concasseurs de pierres ou les installations d’extraction, lacharge du moteur peut être dosée et optimisée. Lorsque l’appareil de protectionsimule exactement la température du moteur, l’installation peut alors être ajustéesur la température de service maximale, même en cas de charge variable. Larégulation peut se faire “manuellement”, sur la base de l’indication del’échauffement ou automatiquement par une commande centralisée.

6.6.4.3 Verrouillage du démarrageLes moteurs qui ont été déclenchés à cause d’une surchauffe ne peuvent démarrerde nouveau que lorsqu’ils ont suffisamment refroidi et que le déclenchement estréamorcé sur l’appareil de protection. Il faut donc considérer que seule unesimulation exacte du refroidissement du moteur permet de ne pas mettre celui-cien danger lors du redémarrage.

6.26

Pour assurer un redémarrage du moteur encore chaud, après un arrêt imposé, ilfaut d’abord qu’il refroidisse jusqu’à ce qu’il présente une réserve thermiquesuffisante. Le couplage selon la Fig. 6.27.1 évite un essai de démarrage prématuréet infructueux ainsi que la contrainte du moteur.

6.6.4.4 Commutation étoile-triangleComme le courant moteur est mesuré pendant le fonctionnement, la commutationétoile-triangle peut être commandée de manière optimale dans le temps,indépendamment de la charge.


6.27

Fig. 6.27.1

Ιe

~80 ms

t

~80 ms

Ie I

Fig. 6.27.2 Diagramme de démarrage étoile-triangle.

Moteur ONOFF

Courant moteur

Fonctionnement en étoile

Fonctionnement en triangle

Retard de commutation

ϑ Echauffement del’enroulement

IIe

Courant moteur

t Temps1 Température de

déclenchement 2 Echauffement de

l’enroulement pendant le démarrage

3 Démarrage verrouillé4 Limite de température

pour démarrage


6.6.4.5 Démarrage à chaudLes enroulements du moteur peuvent être chauffés pour une courte durée au-dessus de la température limite admissible. Ceci est particulièrement le cas pourles moteurs à rotor critique. La température momentanée admissible du rotord’environ 250 °C est bien supérieure à sa température de service permanent de100 à 150 °C. Il en résulte un temps de démarrage à chaud admissible du moteurrelativement long. Normalement, ce temps est seulement un peu plus court quepour le démarrage à froid. Cette particularité des moteurs peut être utilisée avecun appareil de protection performant sans influencer la simulation correcte detempérature. Fig. 6.28.1. Grâce à la fonction de “limitation du nombre de démarrages” il est possible delimiter le nombre de démarrages à chaud.

6.28

IA

Ie

ϑ1

ϑe

t1

tw

tw tw

I

ϑt

t

1 2 3 4

Fig. 6.28.1 Comportements du courant et de la température des moteurs pourdémarrages à froid et à chaud, et limites de déclenchement (p. ex.CET 4/SMM 825)

IA Courant de démarrage Ie Courant nominalϑe Température de service permanent

admissible du moteur et limite dedéclenchement normale de l’appareil deprotection pour service permanent

ϑ1 Température momentanée admissible dumoteur et limite de déclenchement del’appareil de protection aveccaractéristique de déclenchement modifiéepour démarrage à chaud.

1 1er démarrage (à froid)2 1er démarrage à chaud3 2ème démarrage à chaud 4 Démarrage à froid (après

refroidissement du moteur)t1 Temps minimal pour 1er

démarrage à chaud possible(t1 > 10 t6 Ie)

tw Temps minimal entre deux démarrages à chaud (4 à 60 min)

ApplicationsToutes les installations qui, immédiatement après une interruption de tension,doivent de nouveau fonctionner de manière sûre. • Processus et installations de production chimiques, p. ex.:

- Mélangeurs- Centrifugeuses- Pompes- Equipements de transport

• Mines et tunnels, p. ex.:- Ventilateurs d’air frais- Ascenseurs- Pompes à eau

• Alimentations en eau• Drainages

6.6.4.6 Possibilités de communicationGrâce à l’utilisation de microprocesseurs, les appareils électroniques modernes deprotection des moteurs permettent l’exploitation, l’enregistrement et la mise àdisposition de toutes les données concernant le fonctionnement et les statistiquestelles que :

• Courant, puissance• Asymétrie• Courant de terre• Echauffement• Réserve de puissance• Temps jusqu’au déclenchement • Durée de fonctionnement• Informations sur l’état du contacteur et du moteur • Causes et heures de survenance des alarmes préalables et des déclenchements

Toutes ces données peuvent être transmises au moyen de liaisons de commandeou de réseau à la commande centrale ou à l’utilisateur. Par ailleurs, les paramètresde fonctionnement enregistrés dans l’appareil de protection peuvent être adaptéspendant le fonctionnement aux demandes variables du processus. Les appareils deprotection conçus modulairement permettent la connexion pour les protocoles debus les plus importants.

6.6.5 Applications pour appareils électroniques de protection desmoteurs

6.6.5.1 Moteurs avec inertie thermique faibleA cette catégorie appartiennent p. ex. les motopompes immergées, lescompresseurs frigorifiques hermétiquement clos, etc., qui, la plupart du temps, ontun refroidissement efficace. Leur temps de blocage admissible est très court carles enroulements sont prévus pour une charge spécifique élevée.


6.29


Un ajustement du temps de déclenchement à 2 à 4 s est nécessaire pour cesentraînements. En particulier, la protection en cas de sous-charge est utile pour lesmotopompes immergées car si le fluide manque, elles ne sont plus refroidies etsont donc thermiquement en danger.

6.6.5.2 Moteurs avec inertie thermique élevéeDans les cas où des masses d’inerties importantes avec des temps de démarrageélevés doivent être entraînées, comme p. ex. les ventilateurs, centrifugeuses,mélangeurs, etc., on emploie souvent des moteurs avec des enroulements et descages surdimensionnés.

Les appareils électroniques de protection sont particulièrement adaptés à cesentraînements car ils sont capables de simuler exactement l’échauffement lors dudémarrage. L’ajustement correct du temps de blocage admissible et donc ducourant de blocage se fait d’après l’expérience.

6.6.5.3 Moteurs à rotor critiqueLes moteurs moyenne tension et les gros moteurs basse tension sont pour laplupart à rotor critique. Les temps de blocage et de démarrage admissibles sontlimités par la capacité thermique du rotor et ils sont indiqués par le fabricant. Si letemps de déclenchement de l’appareil de protection est ajusté sur le temps deblocage admissible, la simulation thermique correspond aux besoins pratiques dumoteur.

Des températures élevées sont admises momentanément dans le rotor. Pour cetteraison, le moteur est surprotégé lors du démarrage à chaud.

Si des moteurs à rotor critique sont utilisés dans des conditions de démarragepénible, il faut savoir qu’ils atteignent très rapidement la température critique encas de blocage. Pour cette raison, en cas de démarrage pénible, le temps dedémarrage doit être ajusté beaucoup plus long que le temps de blocageadmissible. Pour que la protection en cas de blocage soit quand même assurée lorsdu démarrage, la vitesse doit être surveillée pendant cette phase par un indicateurde vitesse ou d’arrêt. Lors du fonctionnement, l’appareil de protection doitégalement réagir immédiatement en cas de blocage.

6.6.5.4 Moteurs moyenne tensionLes moteurs moyenne tension sont utilisés à partir d’une puissance d’environ 200KW. Leur construction et leurs fonctions ne se différencient pas de celles desmoteurs basse tension. Ils sont normalement du type à rotor critique et doiventdonc être protégés en conséquence.

6.30

6.6.5.5 Moteurs à bagues collectricesEn cas de démarrages répétés, les moteurs à balais ne sont pas mis en danger. Lespertes de chaleur lors du démarrage sont transmises aux résistances de démarrageen dehors du moteur. En principe, les moteurs à balais autoventilés sont plusfaciles à protéger que les moteurs à cage normaux car il ne se produit pas d’effetpelliculaire et même dans ce cas, ils ne fonctionnent pas longtemps avec unglissement important.

Les moteurs à bagues collectrices comportent des matériaux d’isolation sensiblesà la chaleur non seulement dans le stator mais également dans le rotor. Le tempsde déclenchement est donc déterminé par les pièces critiques du point de vuethermique. Les temps de démarrage et de blocage admissibles sont définis par lefabricant. En ajustant correctement le degré d’inertie, les appareils électroniquesmodernes de protection protègent également la résistance de démarrage avant lasurcharge thermique. La détection précise du courant dans le circuit du rotor estrendue difficile à cause de la basse fréquence (fréquence de glissement).

Le courant dans le rotor est à peu près proportionnel au courant dans le stator quiest mesuré par l’appareil de protection. Lors du retour de l’énergie du rotor vers leréseau, comme par exemple en cas de commande Krämer statique pour unevitesse faible, la protection est possible à condition que le refroidissement soitassuré par exemple par une ventilation extérieure.

6.6.5.6 Moteurs multi-vitessesLa commutation des moteurs multi-vitesses est réalisée comme la commutationDahlander par la commutation des portions d’enroulement. Ces portionsd’enroulement sont en partie dans la même encoche et sont donc coupléesthermiquement très étroitement ou elles sont même identiques. En fonctionnementpermanent, l’enroulement d’un étage s’échauffe de la même manière que celuid’un autre étage. Les deux enroulements atteignent la même température après unfonctionnement de longue durée.

Pour assurer une protection minimale, il faut prévoir un appareil de protectionséparé pour chaque vitesse. Cependant, cette méthode a le désavantage que ledeuxième appareil de protection ne détecte pas l’état thermique de l’étageprécédent lorsque l’on commute d’un étage vers un autre étage de vitesse.L’appareil protège donc le moteur correctement seulement après un certain temps.

La simulation correcte de température et donc la protection sûre sont possiblesdans le cas où l’appareil de protection offre la possibilité de simuler deux courantsdifférents et de détecter le courant dans les deux étages.


6.31


6.6.5.7 Moteurs à régulation de fréquenceAvec les moteurs autoventilés, il faut observer que le refroidissement n’est plusentièrement assuré en cas de faible vitesse. L’échauffement du moteur n’est passeulement dépendant du courant dans le moteur. Fig. 6.32.1. Des pertessupplémentaires d’environ 10% se produisent à cause des ondes harmoniques.

De tels moteurs doivent être protégés en plus par des sondes de températurecomme par exemple des sondes PTC.La protection en fonction du courant peut déjà être comprise dans le redresseur oudans un appareil extérieur, indépendamment de la fréquence :• Relais thermique avec bimétal• Disjoncteur• Appareil électronique de protection avec protection PTC intégrée

La plage de fréquence admissible ainsi que l’influence de la fréquence élevée decommutation dans le convertisseur de fréquence doivent être prises en comptelors du choix de l’appareil de protection.

6.6.5.8 Démarrage progressif, arrêt progressifTous les appareils de protection ne sont pas appropriés pour les moteurs qui sontgérés par des dispositifs de démarrage progressif sur la base d’un découpage dephase. Pendant le démarrage, il y a des courants qui s’écartent fortement de laforme sinusoïdale et qui peuvent porter préjudice à certaines fonctions deprotection. Dans les appareils de protection les plus simples, ces fonctions doiventêtre désactivées pendant les phases de démarrage et d’arrêt progressifs.

6.32

312

0 25 50 75 100 125 150 175 200Vitesse [%]

140

120

100

80

60

40

20

0Co

uple

[%

]

Fig. 6.32.1 Charge thermique admissible d’un moteur à courant alternatif avecconvertisseur de fréquence1 Couple résistant2 Couple d’un moteur normalisé pour charge de service admissible3 Couple du moteur normalisé avec la puissance normaliséeimmédiatement supérieure au moteur 2

Dans le cas où le démarreur progressif assure aussi une fonction de freinage,l’appareil de protection doit ignorer l’asymétrie qui se présente pendant la phasede freinage.

Si les moteurs sont alimentés par une tension réduite pendant une durée plusimportante, ils doivent être en plus protégés par des sondes de température (p. ex.sondes PTC)

6.6.5.9 Moteurs ventilés extérieurementLe refroidissement des moteurs ventilés extérieurement est indépendant de lavitesse. Après l’arrêt, ces entraînements doivent encore être refroidis pendant uncertain temps. Un refroidissement plus rapide du moteur peut être pris en comptepar l’appareil électronique de protection.

6.6.5.10 Température ambiante élevéeSi la température du fluide de refroidissement est supérieure à 40 °C la machinedoit être entraînée avec une puissance réduite. Ce problème peut également seprésenter avec une température ambiante normale si par exemple celle-ciaugmente fortement à cause d’un rayonnement du soleil ou d’une autre source dechaleur.

Ce problème doit être pris en compte déjà au moment de la planification. Pouradapter la protection du moteur à ces circonstances, l’entraînement doit êtredimensionné en conséquence ou bien une classe d’isolation plus élevée doit êtrechoisie. Pour certaines applications, il faut même s’accommoder d’une diminutionde la durée de vie. En cas de température ambiante élevée, les solutions suivantes sonthabituellement mises en œuvre :

• Correction de la caractéristique de déclenchement de l’appareil de protection etde la charge de l’installation, selon la température ambiante. Les appareils deprotection performants prennent automatiquement en compte la températureambiante dans le modèle de simulation, grâce aux sondes de température (p.ex. PT100).

• Correction de l’ajustement du courant : un thermostat commande l’ajustementde température dans l’appareil de protection selon une valeur prédéfinie de latempérature ambiante. Cette fonction est possible avec les appareils qui sontéquipés par exemple avec deux réglages de courant ajustables pour laprotection des moteurs à deux vitesses. Le thermostat peut en même tempsréguler la charge de l’entraînement.

6.6.5.11 Moteurs dans environnements explosifsL’utilisation d’entraînements électriques dans les zones 1 et 2 est soumise àautorisation. La zone 2 est l’environnement le moins exigeant car dans ce cas, la


6.33


perturbation éventuelle ne se produit que pendant une courte durée. L’atmosphèrene doit être susceptible d’être soumise à explosion que pendant un temps trèscourt et non en cours de fonctionnement normal.

Selon la classe d’amorçage correspondante, le moteur a besoin du temps tE pours’échauffer jusqu’à la température critique de l’état de fonctionnement. Le tempsde déclenchement de l’appareil de protection doit par conséquent correspondre autemps tE ou être plus court.

Contrairement au relais thermique à bimétal, les appareils électroniques deprotection prennent en compte également le temps de refroidissement, de sortequ’une réserve de protection supplémentaire est à disposition.

6.6.5.12 Protection des moteurs à courant alternatif compensésAvec la compensation spéciale, les condensateurs nécessaires à la compensationde la puissance apparente sont couplés aux bornes du moteur. (Exception : lescondensateurs doivent être montés avant le démarreur progressif en cas dedémarrage progressif selon le chapitre 6.6.5.8.). Le moteur et les condensateurssont donc enclenchés et déclenchés en même temps. Les conducteurs du réseau etdes appareils de commutation et de protection transportent uniquement le courantcompensé car le courant réactif ne circule principalement qu’entre lescondensateurs et le moteur.

Le courant compensé est la somme géométrique des courants réactifs du moteur,diminuée du courant réactif du condensateur et du courant actif du moteur. Lecourant compensé correspondant doit être ajusté dans l’appareil de protection, à laplace du courant de service nominal du moteur. Ce dernier ne peut être mesuréque pour la charge pleine du moteur et il peut être calculé la plupart du temps parla formule empirique suivante :

IeF ≅ IecosϕNcosϕ2

IeF Courant ajusté en ampèresIe Courant de service nominal du moteur en ampèrescosϕN Facteur de puissance du moteur pour Ie

cosϕ2 Facteur de puissance compensé

Alors que Ie et cosϕN sont indiqués par le fabricant ou bien peuvent être relevés sur la plaque indicatrice, cosϕ2 ne peut être que mesuré ou calculé. Sicosϕ2 = 0,95 pour des condensateurs mesurés correctement, la protection dumoteur est assurée.

Avec compensation de groupe ou centrale, l’appareil de protection est traversé parle même courant (non-compensé) que le moteur et le réglage doit donc êtreeffectué avec le courant de service nominal.

6.34

7 Sélection du bon appareil de protection desmoteurs

Une conception économique de la protection d’un moteur nécessite que ledispositif de protection soit adapté aux exigences du moteur et de l’installationqu’il entraîne.

Il n’est pas judicieux de protéger une installation non-critique au moyend’appareils très performants de haute qualité. Par contre, les dommages peuventêtre importants si une partie importante d’une installation de production avec desconditions de démarrage et de fonctionnement exigeantes n’est pas surveillée etprotégée.

Les tableaux suivants peuvent faciliter la sélection du bon appareil de protectionou de la bonne combinaison de différents appareils de protection. Pour chaqueapplication l’importance de la prise en compte des critères concernés peut êtreévaluée.

Les critères importants de sélection sont:- l’application- le type d’entraînement et la grosseur du moteurles conditions ambiantes- les exigences de gestion du moteur


7.1


7.2

Prot

ectio

n m

oteu

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nctio

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Déf

aut t

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gées

Pom

pes

Condition de fonctionnement

Démarrage normal

Démarrage sévère

Démarrage court

Charge permanente

Charge variable

Service marche-arrêt

Surcharge momentanée courte

Défaut type / Besoin en protection

Temps de démarrage trop long

Blocage pendant le démarrage

Charge élevée pendant le service

Blocage pendant le service

Sous-charge

Défaut de terre avec méthode "Holmgreen"

Défaut de terre avec transformateur totalisateur

Défaillance de phase

Asymétrie

Asymétrie prise en compte thermiquement

Sonde de température PTC dans enroulement

Sonde de température PT 100 dans enroulement

Protection moteur

Exigences, appareils possibles

Faibles : Bul. 140/KTA 3 (+ Bul. 817/RT 3)

Faibles : CTB; 193-EA (+ Bul. 817/RT 3)

Moyennes : CEFB 1; 193-EB (+ Bul. 817)

Moyennes : SMP 3 (+ Bul. 817/RT 3)

Elevées: SMM 825/CET 4

7.1 Sélection de la protection d’après l’application


7.3

Défaut type / Besoin en protection

Blocage pendant le démarrage

Surcharge élevée pendant le service

Blocage pendant le service

Surcharge momentanée courte

Court-circuit (moteurs haute tension)

Défaut de terre avec méthode "Holmgreen"


Défaillance de phase

Asymétrie

Asymétrie prise en compte thermiquement

Température ambiante prise en compte thermiquement



Protection moteur







7.2 Sélection de la protection d’après moteur et entraînement

Prot

ectio

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oteu

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prot

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Mot

eurs

bas

se te

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n >

45...

90 K

WM

oteu

rs b

asse

tens

ion

<45

KW


7.4

Fonction de protection



Température ambiante prise en compte thermiquement

Défaut de terre avec méthode "Holmgreen”


Protection moteur







7.3 Sélection de la protection d’après les conditions ambiantes

Prot

ectio

n m

oteu

rFo

nctio

ns d

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=

Sol

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ns p

artic

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res


7.5

Fonctions d’alarme utiles

Temps de démarrage trop long

Surcharge élevée pendant le service


Asymétrie


Données utiles de fonctionnement

Courant moteur

Asymétrie

Courant de fuite

Echauffement

Température stator

Gestion des moteurs


Faibles : Bul. 140/KTA 3 + Interface I/O

Faibles : CTB; 193-EA/EB, + Interface I/O

Moyennes : SMP 3

Moyennes : SMP 3 + Interface I/O

Elevées : SMM 825/CET 4

Elevées : SMM 825/CET 4 + Interface I/O

7.4 Sélection de la protection d’après les critères de gestion desmoteurs

Gest

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Publication WP-Protect, FR, Janvier 1998

Composants Disjoncteursbasse tension: Contacteurs et démarreurs

Protections moteursCommande de moteur centralisée (MCC)Analyseur de réseauCommutateurs et interrupteurs de chargeUnités de commande et de signalisationRelais débrochables et/ou temporisésContacteurs auxiliaires

Détecteurs Capteurs photo-électriquesDétecteurs de proximitéInterrupteurs de fin de courseRéglages de pression et de températureIdentification de fréquence radioCode à barresCodeursSystèmes de vision

Interfaces Bornes de connexionopérateurs: Systèmes de connexion pour PLC

Disjoncteurs

Commande de Variateurs c.a. et c.c.mouvement: Variateurs système

Commande numérique d’ordinateurCommande de mouvement polyvalente

Logique: Automates programmablesE / S universellesTraitement de contrôle et d’informationRelais

Produits de Réseau de contrôle d’automatmecommunication: Connectivité multivendeur (MAP)

Systèmes Systèmes de commande orientés clientapplicatifs: Contrôle par lot

Systèmes de gestion de transfertContrôle de fabrication discrète réparti Contrôle de moulage à injectionSCADASystèmes de commande de presses à estamper

Gestion qualité: Collecte et analyse de données SPC / SQC

Services de Formation techniquesupport global: Support technique et service sur site

Services de réparation et d’échange

Plus de 500’000 façons d’améliorer vos systèmes d’automatisation

Siège mondial de Rockwell Automation • 1201 South Second Street • Milwaukee, WI 53204 USA • Tél. (1) 414 382-2000 • Fax (1) 414 382-4444Siège européen de Rockwell Automation • 46, avenue Herrmann Debroux • 1160 Bruxelles, Belgique • Tél. (32)-(0) 2 663 06 00 • Fax (32)-(0) 2 663 06 40Siège Asie Pacifique de Rockwell Automation • 27/F Citicorp Centre • 18 Whitfield Road • Causeway Bay • Hong Kong • Tél. (852) 2887 4788 • Fax (852) 2508 1846World Wide Web: http://www.ab.com

France: 36 avenue de l’Europe, 78941 Vélizy Cedex, Tél. (33)-(0)1-30 67 72 00, Fax (33)-(0)1-34 65 32 33Belgique: De Kleetlaan 2b, 1831 Diegem, Tél. (32) 2 718 84 11, Fax (32) 2 725 07 24Suisse: Gewerbepark, Postfach 64, 5506 Mägenwil, Tél. (41) 62 889 77 77, Fax (41) 62 889 77 66Canada: 135 Dundas Street, Cambridge, Ontario N1R 5X1, Tél. (519) 623 18 10, Fax (519) 623 89 30

Agences régionales France –Bordeaux: 1, Allée Léonard de Vinci, 33600 Pessac, Tél 05 57 26 05 90, Fax 05 57 26 05 99Clermont-Ferrand: 158 avenue Léon Blum, 6300 Clermont-Ferrand, Tél. 04 73 28 62 64, Fax 04 73 28 62 60Lille: 4 avenue de la Marne, Immeuble Le Cartelot, 59290 Wasquehal, Tél. 03 20 89 33 00, Fax 03 20 89 33 01Lyon: Les Bureaux du Parc, 56 bd du 11 Novembre, 69160 Tassin la Demi-Lune, Tél. 04 72 38 10 00, Fax 04 78 34 59 90Nantes: 16, Impasse des Jades, 44088 Nantes Cedex 03, Tél. 02 51 89 18 00, Fax 02 51 89 90 50Strasbourg: 9A, rue du Parc – Valparc, Oberhausbergen, 67088 Strasbourg Cedex 2, Tél. 03 88 56 86 96, Fax 03 88 56 39 59

Allen-Bradley, Sprecher+Schuh, Reliance Electric, Electro-Craft, Dodge, le Cycle de Vie d’investissements en Automatisation et son symbole sont des marques commerciales de Rockwell International Corporation.

protection des moteurs

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