Qu’est-ce qu’un contacteur ?
Les contacteurs, également appelés contacteurs électromagnétiques, sont un type de dispositif de commande appelé relais à piston.
Un contacteur est un type de mécanisme doté d’une partie mobile cylindrique à ressort. À l’intérieur de la bobine électromagnétique cylindrique se trouve un noyau de fer mobile qui agit comme un relais. Le mouvement du noyau de fer fournit une commande électrique marche/arrêt.
Les contacteurs se caractérisent par la grande capacité de commutation de leurs contacts électriques et leur excellente rigidité diélectrique. Grâce à ces caractéristiques, ils sont souvent utilisés comme dispositifs de commande pour la mise en marche et l’arrêt d’équipements utilisant des courants importants.
Parmi les contacteurs autres que les contacteurs électromagnétiques, l’on trouve les interrupteurs électromagnétiques, appelés interrupteurs à aimant. Les interrupteurs électromagnétiques sont une combinaison de contacteurs et de relais thermiques.
Utilisations des contacteurs
Les contacteurs sont utilisés dans une variété d’équipements électriques dans le but d’interrompre ou de connecter des circuits électriques qui gèrent de grandes quantités de puissance : par exemple l’interruption de circuits électriques, l’ouverture et la fermeture d’appareils de chauffage et la mise en marche et l’arrêt de courants de moteurs.
De nombreux éléments transportent des courants relativement importants, et les équipements industriels électriques, divers véhicules, y compris les véhicules électriques, les navires et les avions font partie des secteurs dans lesquels ils sont utilisés. Comme les points de contact sont mis en contact électromagnétiquement, ils peuvent être actionnés avec un faible courant de fonctionnement et peuvent contrôler et faire fonctionner des courants importants.
La caractéristique la plus importante des contacteurs est qu’ils peuvent être mis en marche et arrêtés par des signaux électriques, plutôt que manuellement.
Principe des contacteurs
Le principe des contacteurs réside dans le fait que la commutation des contacts d’un circuit électrique s’effectue en fonction du contact mécanique du noyau de fer. Il est actionné par la force du champ magnétique généré par le courant circulant dans la bobine de l’électroaimant.
En général, les contacteurs se composent d’une partie contact, d’une partie électro-aimant et d’une partie connexion externe.
1. Partie contact
La partie contact crée un état de continuité électrique ou de non-conductivité au moyen d’un contact mécanique.
2. Section électro-aimant
La section électro-aimant génère un champ magnétique au moyen d’une bobine électromagnétique et met le noyau de fer mobile en contact avec le noyau de fer fixe.
3. Raccordement externe
Les connexions externes comprennent les bornes qui sont reliées à l’extérieur du contacteur.
Le principe d’ouverture et de fermeture du contacteur est similaire à celui d’un relais électromagnétique : le noyau de fer fixe agit comme un électro-aimant et attire le noyau de fer mobile. Si la bobine ne fonctionne pas, la force du ressort fait que le noyau de fer mobile revient à sa position initiale et retourne à un état électriquement non conducteur. Cette action crée un état électriquement conducteur ou non conducteur.
Les bornes des contacteurs peuvent être globalement classées en trois types : les contacts principaux, les contacts auxiliaires et les bobines.
- Contact principal
Bornes reliées à une charge, par exemple. - Contacts auxiliaires
Ils sont utilisés pour communiquer l’état de fonctionnement, etc. du contacteur à l’unité de commande. - Bobine
Cette borne est connectée à la bobine utilisée pour faire fonctionner le contacteur électromagnétique.
Autres informations sur les contacteurs
1. Différences entre disjoncteurs, contacteurs et interrupteurs magnétiques
Les disjoncteurs, tels qu’utilisés dans les ménages ordinaires, sont utilisés pour la protection contre les courants élevés ou pour protéger les circuits lorsque des surintensités supérieures au calibre continuent à circuler. Il s’agit de l’action marche/arrêt du circuit électrique à cette fin, qui peut également être activée et désactivée manuellement.
Les contacteurs, en revanche, n’ont pas de fonction marche/arrêt manuelle et ne fonctionnent qu’à partir de signaux électriques. De plus, les contacteurs n’ont généralement pas de fonction de protection et ne peuvent pas supporter des courants élevés en cas de court-circuit dépassant largement leur valeur nominale.
Un interrupteur magnétique se compose d’un contacteur et d’un relais thermique. La principale différence avec un contacteur est qu’il dispose d’une fonction de protection contre les surcharges via un relais thermique, par exemple, pour protéger le moteur. Cependant, contrairement aux disjoncteurs, la plupart d’entre eux ne peuvent pas gérer des courants instantanés élevés en cas de court-circuit.
2. Contacteurs pour VE
Les contacteurs sont également utilisés dans la section de commande du moteur des VE et autres véhicules électriques. Ils présentent des caractéristiques propres aux VE.
Tout d’abord, afin de garantir une grande fiabilité pour les applications embarquées, des gaz spéciaux tels que l’hydrogène sont scellés dans les points de contact mobiles des contacteurs pour empêcher la détérioration de la fiabilité au fil du temps, en raison de l’oxydation des points de contact.
Certains fabricants développent et commercialisent également des conceptions structurelles robustes capables de résister aux chocs et aux vibrations inhérents aux VE, ainsi que des électro-aimants spéciaux capables de supporter les différentes inversions de polarité propres aux VE lors des arcs électriques provoqués par la charge et la décharge des VE.