Comment câbler un relais temporisé pour un démarreur de moteur

Un relais temporisé doit être placé dans le circuit de commande du démarreur moteur, et non dans le circuit de puissance du moteur. Pour un démarrage différé, utilisez une fonction de temporisation travail afin que la sortie normalement ouvert temporisée du relais n'alimente la bobine du contacteur qu'une fois que la commande est restée présente pendant la durée réglée. Les contacts normalement fermé d'arrêt et de surcharge doivent pouvoir couper l'alimentation de commande à la fois du circuit de temporisation et du circuit de la bobine du contacteur.

Ce guide présente la logique de commande et la séquence de mise en service. Il ne remplace pas les schémas de câblage fournis avec le relais temporisé, le contacteur, le relais de surcharge, la machine et le tableau de commande spécifiques. Le marquage des bornes varie, et certains relais temporisés démarrent dès la mise sous tension tandis que d'autres utilisent une entrée de commande séparée.

Pour les définitions des fonctions de temporisation et la cartographie globale du sujet, commencez par le guide sur le principe de fonctionnement et les applications des relais temporisés.

Périmètre de sécurité : Les travaux sur les équipements de commande moteur doivent être effectués par du personnel qualifié conformément à la procédure d'isolation et de vérification du site. Mettez hors tension toutes les sources d'alimentation, appliquez le cadenassage/étiquetage si nécessaire, et vérifiez l'absence de tension avec un instrument de mesure approprié avant de toucher aux conducteurs. Ne contournez pas un circuit d'arrêt d'urgence, un verrouillage de protection, un contact de surcharge ou toute autre fonction de protection pour faire fonctionner le relais temporisé.

La limite du circuit à établir en premier

Un démarreur moteur contient normalement deux chemins électriquement distincts :

Chemin	Ce qu'il transporte	Appareils typiques dans le chemin	Rôle du relais temporisé
Circuit de puissance moteur	Courant de charge moteur	Dispositifs de sectionnement et de protection, pôles principaux du contacteur, chemin du courant de surcharge, moteur	Aucun ; ne pas placer de contact de relais temporisé à usage général ici
Circuit de commande du démarreur	Le courant de commande et de bobine de contacteur	Dispositif d'arrêt, contact auxiliaire de surcharge, commande de démarrage, contact auxiliaire de maintien, relais temporisé, bobine de contacteur	Temporise la commande qui alimente la bobine du contacteur

La sortie du relais temporisé est donc un contact de commande. Il ne remplace pas le disjoncteur, la protection contre les surcharges, la protection des circuits de dérivation, les moyens de sectionnement, les fonctions de sécurité ou le système électrique de la machine.

Si vous êtes encore en train d'identifier les bornes d'alimentation et de contact du relais temporisé, utilisez la Guide de câblage pour relais temporisé 8 broches, 11 broches et sur rail DIN avant d'appliquer la séquence de démarrage moteur ci-dessous.

Documents et caractéristiques nominales nécessaires avant le câblage

Ne commencez pas à partir d'un numéro de borne copié sur un autre relais. Rassemblez les documents actuels pour l'équipement installé :

• le schéma de connexion et le diagramme temporel du relais temporisé ;
• le schéma de commande du contacteur ou du démarreur ;
• la tension de la bobine du contacteur, la fréquence le cas échéant, ainsi que les données de consommation ou d'appel/maintien de la bobine ;
• le calibre du contact de sortie du temporisateur pour la charge de commande concernée ;
• le schéma des contacts auxiliaires du relais de surcharge et le comportement de réarmement ;
• le schéma de la machine ou du tableau, y compris les circuits de sécurité et de permission ;
• les règles d'installation applicables ainsi que les instructions du fabricant de l'assemblage concernant les conducteurs, la protection et le couple de serrage des bornes.

Utilisez la liste de contrôle ci-dessous pour décider si les composants peuvent être raccordés directement.

Vérifier	Ce qui doit correspondre	Si cela ne correspond pas
Alimentation du relais temporisé	Tension de commande disponible et plage d'alimentation déclarée du relais temporisé, y compris le type AC/DC et la fréquence	Utilisez la version correcte du relais temporisé ou une alimentation de commande correctement conçue
Méthode de démarrage du relais temporisé	Le comportement au démarrage par l'alimentation ou par une entrée de commande séparée doit correspondre à la commande prévue	Choisir la fonction correcte ou réviser la logique de commande
Bobine de contacteur	La tension et le type de bobine doivent correspondre au circuit de commande	Remplacer la bobine/le contacteur ou fournir la tension de commande correcte
Service de sortie du relais temporisé	Le contact de sortie doit être adapté au service de commutation de la bobine du contacteur, et non simplement à un courant résistif indiqué	Utiliser une sortie appropriée ou une interface de relais/contacteur intermédiaire
Configuration des contacts	Le contact normalement ouvert temporisé requis doit être disponible	Sélectionnez la configuration de sortie correcte
Comportement de réarmement	Le relais temporisé et le démarreur doivent revenir à l'état prévu après un arrêt, un déclenchement sur surcharge ou une coupure de courant	Modifiez la fonction ou le circuit avant la mise en service

Une bobine de contacteur est une charge de commande inductive. Une valeur élevée de charge résistive sur la face avant du relais temporisé ne suffit pas à elle seule à prouver la compatibilité. Utilisez la valeur nominale de charge de commande ou la catégorie d'emploi de la documentation du modèle lorsqu'elle est fournie. Le guide séparé sur contacts de relais temporisé sur charges inductives explique pourquoi cette distinction est importante.

Si l'alimentation de commande disponible n'a pas été définie, utilisez le guide de sélection de tension pour relais temporisé 12 V, 24 V, 120 V et 230 V avant de choisir une version de relais temporisé.

Choisir la séquence de fonctionnement requise

Écrivez la séquence par états avant de dessiner les conducteurs. Pour un démarrage temporisé de base, la séquence prévue est :

1. Repos : la bobine du contacteur est hors tension et le moteur est à l'arrêt.
2. Commande de démarrage : le relais temporisé reçoit sa condition de démarrage, mais le contacteur reste hors tension.
3. Calendrier : la commande reste valide pendant toute la durée de la temporisation.
4. Fonctionnement temporisé : la sortie normalement ouverte temporisée du relais temporisé se ferme et alimente la bobine du contacteur.
5. Arrêt ou déclenchement : l'ouverture du circuit d'arrêt ou du contact auxiliaire de surcharge met le contacteur hors tension et réinitialise le relais temporisé selon sa fonction.

Il s'agit d'une relais temporisé à l'enclenchement tâche. Ne remplacez pas un mode retardé à la coupure simplement parce que l'action souhaitée implique un réglage de temps. Examinez les diagrammes de temporisation retardée à l'enclenchement par rapport à la coupure si les états de réinitialisation et de sortie ne sont pas clairs.

Choisir entre une commande à trois fils et une commande maintenue

La commande à trois fils utilise normalement un dispositif de démarrage momentané, un circuit d'arrêt normalement fermé et un contact auxiliaire qui maintient la commande après le relâchement du bouton de démarrage. Un circuit à commande maintenue maintient au contraire un signal de marche via un interrupteur maintenu, un pressostat, une sortie d'automate ou un autre dispositif de commande.

Ces types de commande ne sont pas interchangeables. En particulier, déterminez ce que la machine doit faire après le rétablissement de l'alimentation de commande. Un redémarrage automatique peut être inacceptable pour des équipements accessibles aux personnes. Préservez la prévention de redémarrage, les fonctions de sécurité et la conception de maîtrise des risques de la machine d'origine.

Circuit conceptuel à trois fils avec temporisation au travail

Ce qui suit est un concept de schéma à contacts fonctionnel, et non un plan de construction. KT est le relais temporisé et K1 est le contacteur moteur. Les symboles exacts, les numéros de borne, la tension de commande, la protection, l'agencement neutre/retour et les dispositifs de sécurité proviennent du schéma de projet approuvé.

CONTROL SUPPLY                                             RETURN

Rung 1:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]──┬──[ START NO ]──┬──( KT timer )──
                                    │                │
                                    └──[ K1 AUX NO ]─┘

Rung 2:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]────[ KT TIMED NO ]──( K1 coil )──

La séquence est la suivante :

• Appuyer sur Start met sous tension KT, ce qui déclenche la période de temporisation au travail.
• Lorsque la temporisation expire, KT TIMED NO se ferme et met sous tension la K1 bobine du contacteur.
• Les K1 AUX NO le contact maintient alors la commande du temporisateur après le relâchement du dispositif Start momentané.
• Appuyer sur Arrêt ou déclencher la surcharge ouvre la chaîne de sécurité en amont, supprimant la commande des deux échelons afin que K1 retombe et KT se réinitialise conformément à sa fonction documentée.

Cet agencement n'est qu'un modèle fonctionnel valide parmi d'autres. Une minuterie avec une alimentation et une entrée de commande séparées peut nécessiter une alimentation continue sur ses bornes d'alimentation et un signal de démarrage distinct. Un démarreur contrôlé par automate peut utiliser la sortie de la minuterie comme entrée plutôt que de commuter directement la bobine du contacteur. Suivez scrupuleusement le diagramme de temporisation de la minuterie et le schéma de la machine approuvé.

Procédure de câblage étape par étape

1. Isoler et prouver l'absence de tension du circuit

Identifiez chaque source d'alimentation susceptible d'alimenter le tableau, y compris les alimentations de commande séparées et les signaux de contrôleurs alimentés extérieurement. Isolez-les selon la procédure du site et vérifiez l'état hors tension. Arrêtez-vous si l'équipement ne peut pas être mis en sécurité ou si le circuit ne peut pas être identifié avec certitude.

2. Repérer les chemins de puissance et de commande existants

Tracez les pôles principaux du contacteur et les conducteurs du moteur séparément du circuit de la bobine du contacteur. Confirmez que le contact de la minuterie proposé agira uniquement dans le circuit de commande. Si le schéma existant et le câblage physique ne concordent pas, résolvez la divergence avant de modifier le circuit.

3. Confirmer la fonction de temporisation et la méthode de démarrage

À l'aide du diagramme de temporisation du relais temporisé, sélectionnez le fonctionnement à la mise sous tension et identifiez :

• les bornes d'alimentation ;
• toute entrée de commande ou de déclenchement séparée ;
• le commun, le contact normalement ouvert et le contact normalement fermé de la sortie temporisée ;
• l'état de chaque sortie avant, pendant et après la temporisation ;
• le comportement de réinitialisation lorsque le signal de démarrage ou l'alimentation est coupé.

Les étiquettes telles que A1/A2 et les numéros de permutation tels que 15/16/18 sont des conventions courantes, et non des instructions universelles. Effectuez le raccordement uniquement à partir du schéma du modèle exact.

4. Vérifiez la commutation directe de bobine ou spécifiez une interface

Comparez le service de la bobine du contacteur avec la capacité nominale de sortie du relais temporisé. Si la documentation du relais temporisé n'établit pas que la sortie peut commuter cette bobine sous la tension de commande et le service réels, utilisez un dispositif d'interposition correctement sélectionné ou une autre interface approuvée. Ne déduisez pas la compatibilité à partir de la seule valeur nominale de charge résistive.

5. Câblez d'abord la chaîne d'arrêt et de surcharge

Maintenez la fonction d'arrêt normalement fermé et le contact de déclenchement normalement fermé du relais de surcharge dans le circuit de commande en amont des branches du relais temporisé et de la bobine du contacteur. Les dispositifs d'arrêt d'urgence et de sécurité existants doivent rester dans leur circuit de sécurité conçu ; cet article ne redessine pas ce circuit.

Avant de procéder, vérifiez la continuité ou l'indication d'état conformément à la méthode d'essai du projet :

• le circuit d'arrêt est fermé dans son état normal et s'ouvre lorsqu'il est actionné ;
• le contact auxiliaire de surcharge est fermé lors de la réinitialisation et s'ouvre lorsque la surcharge se déclenche ;
• aucune des deux fonctions n'est pontée par la connexion du relais temporisé.

6. Câbler l'alimentation ou le circuit de déclenchement du relais temporisé

Connectez le relais temporisé exactement comme l'exige son schéma :

• Pour un relais temporisé à démarrage par alimentation, la commande de contrôle applique et coupe l'alimentation du relais temporisé.
• Pour un relais temporisé à déclenchement séparé, son alimentation peut rester présente tandis qu'une entrée de commande dédiée démarre ou réinitialise la temporisation.

Maintenez la polarité requise pour l'équipement DC et la disposition ligne/retour spécifiée pour l'équipement AC. Arrêtez-vous si le tableau des fonctions du relais temporisé ne montre pas le comportement prévu.

7. Câblez la sortie temporisée vers le chemin de la bobine du contacteur

Placez la sortie normalement ouverte temporisée du relais temporisé dans le chemin qui alimente K1, ou acheminez-la vers l'entrée du contrôleur/interface approuvé. L'autre côté de la bobine du contacteur revient par le circuit de commande comme indiqué sur le schéma du projet.

Ne déplacez pas le contact de surcharge hors du chemin de déclenchement. N'utilisez pas le contact du relais temporisé comme dispositif de commutation principal du moteur.

8. Complétez la logique de maintien là où nécessaire

Pour une commande à trois fils, connectez le contact auxiliaire normalement ouvert correct du contacteur afin qu'il maintienne la commande du relais temporisé une fois que le contacteur est sous tension. Vérifiez que le fonctionnement de l'arrêt et de la surcharge supprime toujours la commande maintenue.

Pour un système à commande maintenue, n'ajoutez pas de branche d'auto-maintien à moins que la philosophie de contrôle approuvée ne l'exige. Le signal maintenu externe peut déjà fournir la condition de maintien.

9. Inspecter avant la remise sous tension

Vérifier le travail effectué par rapport au schéma approuvé et aux étiquettes de borne physiques :

• destinations et identification des conducteurs correctes ;
• absence de brins lâches, de ponts involontaires ou de cuivre exposé ;
• polarité et tension de commande correctes ;
• fonctions de protection et de surcharge conservées ;
• mode et plage du relais temporisé réglés sur une valeur initiale prudente adaptée au processus ;
• bornes serrées selon les instructions du fabricant de l'équipement.;
• capots, écrans et goulottes de câblage remis en place.

Si une connexion dépend d'un numéro de borne supposé, arrêtez-vous et obtenez le document correct.

Mise en service de la séquence de démarrage temporisé

Les vérifications fonctionnelles initiales doivent être effectuées dans l'état de test le plus sûr autorisé par la procédure de la machine — par exemple, avec le processus entraîné isolé ou empêché de créer tout mouvement lorsque le plan de mise en service approuvé le permet. N'improvisez pas un test avec moteur déconnecté si cela devait neutraliser la surveillance ou la protection intégrée au système.

État de test	État attendu du temporisateur	État attendu du contacteur/moteur	Condition d'arrêt
Alimentation de commande appliquée, aucune commande de démarrage	Réinitialisation ; sortie temporisée dans son état normal	Contacteur hors tension ; moteur arrêté	Le contacteur se met sous tension de manière inattendue
Commande de démarrage appliquée	L'indication de temporisation suit le tableau des modèles	Le contacteur reste hors tension pendant le délai réglé	Le contacteur se met sous tension immédiatement lorsqu'un délai est requis
Délai terminé	La sortie normalement ouvert temporisée change d'état	Le contacteur s'enclenche et le moteur démarre si toutes les conditions de sécurité sont remplies	Bruit de battement, bruit anormal, tension instable ou séquence inattendue
Dispositif de démarrage relâché dans une commande à trois fils	La commande du relais temporisé reste maintenue par le circuit auxiliaire prévu	Le contacteur reste enclenché	Le circuit se coupe alors qu'il devrait s'auto-maintenir, ou ne peut pas être arrêté
Arrêt actionné	Le relais temporisé se réinitialise ou change d'état comme documenté	Le contacteur retombe sans délai intentionnel	Le contacteur reste enclenché
Essai/déclenchement de surcharge effectué selon la procédure approuvée	La commande du relais temporisé est supprimée ou inhibée comme prévu	Le contacteur retombe et le redémarrage est empêché jusqu'à la réinitialisation requise	Le câblage du relais temporisé contourne le circuit de déclenchement de surcharge
Alimentation de commande interrompue et rétablie	Retour à l'état de réinitialisation/redémarrage sécurisé documenté	Aucun redémarrage inattendu	Le moteur démarre sans la nouvelle commande requise

Mesurez le délai réel entre l'événement de démarrage défini et l'enclenchement du contacteur, puis comparez-le avec les exigences du processus et la tolérance du temporisateur indiquées par le fabricant. Si la séquence mesurée diffère du diagramme temporel, isolez le système avant de modifier les connexions ou les réglages. La procédure de test sur banc du relais temporisé peut aider à déterminer si le temporisateur lui-même fonctionne correctement en dehors de la logique de commande installée.

Si le circuit ne fonctionne pas comme prévu

Symptôme	Vérification initiale	Ce que le résultat peut signifier	Action suivante
Le temporisateur ne démarre jamais	Tension ou état de déclenchement au niveau du temporisateur, mesuré selon le schéma exact	Chemin d'arrêt/surcharge ouvert, alimentation incorrecte, logique de déclenchement erronée ou erreur de câblage	Isoler et suivre le chemin de commande
Le relais temporisé indique une temporisation mais le contacteur ne s'enclenche jamais	État de la sortie temporisée et tension à la bobine du contacteur	Contact de sortie incorrect, interface inadaptée, circuit de bobine ouvert ou inadéquation de la bobine	Comparer les schémas des deux appareils ; tester la sortie et la bobine séparément selon une procédure approuvée
Le contacteur s'enclenche immédiatement	Mode de temporisation sélectionné et utilisation d'un contact instantané par rapport à un contact temporisé	Fonction incorrecte ou contact de sortie incorrect	Isoler, corriger la fonction/le contact et remettre en service
Le contacteur retombe au relâchement du bouton de démarrage	État du contact de maintien et circuit d'auto-maintien	Contact auxiliaire de maintien manquant, incorrect ou indisponible	Corriger la logique de maintien à trois fils ou utiliser la commande maintenue approuvée
L'arrêt ne supprime pas la commande de marche	Emplacement du contact d'arrêt par rapport aux branches du relais temporisé et de la bobine	By-pass dangereux ou alimentation alternative non intentionnelle	Isoler immédiatement et rétablir le circuit d'arrêt avant tout essai supplémentaire
Le contacteur vibre ou le relais temporisé se réinitialise	Tension de commande au niveau du relais temporisé et de la bobine pendant l'appel	Chute de tension, connexion desserrée, bobine incorrecte, problème de charge en sortie ou commande instable	Arrêter les essais ; corriger le problème d'alimentation/d'interface avant de recommencer
Le moteur redémarre après le rétablissement de l'alimentation	Type de commande, comportement de la mémoire/réinitialisation du relais temporisé et logique de maintien	Signal maintenu ou conception de redémarrage inadaptée	Révisez la philosophie de commande approuvée ; ne vous fiez pas uniquement à la temporisation pour empêcher le redémarrage

Limites de ce guide

Cette procédure couvre un contacteur commandé par un relais temporisé pour une séquence de démarrage différé. Elle ne concerne pas la conception de systèmes d'inversion, de freinage par contre-courant, de marche par à-coups, de multi-vitesse, de sécurité, de démarreur progressif, de variateur de fréquence ou étoile-triangle. Un démarreur étoile-triangle nécessite des contacteurs principaux, étoile et triangle coordonnés, ainsi qu'un verrouillage électrique/mécanique et une logique de transition ; utilisez le guide de sélection et de câblage des démarreurs étoile-triangle pour cette tâche distincte.

Pour l'évaluation du produit une fois la séquence de commande et les caractéristiques nominales connues, comparez les modèles disponibles Gamme de relais temporisés sur rail DIN selon la tension d'alimentation, la fonction de temporisation, la plage de temps, la configuration de sortie et le pouvoir de coupure documenté.

Références sources

• ABB, Catalogue des relais et commandes électroniques — Relais temporisés: diagrammes fonctionnels, schémas de raccordement et circuits d'application pour les temporisateurs électroniques.
• Rockwell Automation, Relais temporisés enfichables Bulletin 700-HR: diagrammes de temporisation et schémas de câblage spécifiques au modèle.
• Schneider Electric, Solutions de contrôle moteur pour le marché nord-américain: construction de démarreurs moteur, circuits de commande et contexte des documents de câblage.
• Schneider Electric, Comment faire fonctionner un démarreur étoile-triangle avec une commande à 2 fils ?: explication du comportement des commandes à deux et trois fils et considérations sur le redémarrage.