Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
C
hapitre IV
Les proc d s de Freinage
Contenu
I. INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 44
II. FREINAGE MECANIQUE .......................................................................................................................... 45
II.1. FREIN A MANQUE DE COURANT ....................................................................................................... 45
II.1.1. Principe: ............................................................................................................................................. 45
II.1.2. Circuit de commande: ........................................................................................................................ 46
II.1.2. Circuit de Puissance ........................................................................................................................... 46
II.2. FREIN A APPEL DE COURANT ............................................................................................................ 47
II.2.1. Principe: ............................................................................................................................................. 47
II.2.2. Circuit de commande: ........................................................................................................................ 48
II.2.3. Circuit de puissance: .......................................................................................................................... 49
III. FREINAGE ELECTRIQUE ....................................................................................................................... 49
III.1. FREINAGE PAR CONTRE COURANT .................................................................................................. 49
III.1.1. Principe: ............................................................................................................................................ 49
III.1.2. Circuit de commande: ....................................................................................................................... 50
III.1.3. Circuit de puissance: ........................................................................................................................ 51
III.2. FREINAGE PAR INJECTION DU COURANT CONTINU .......................................................................... 52
III.2.1. Principe: ............................................................................................................................................ 52
III.2.2. Circuit de commande: ....................................................................................................................... 52
III.2.3. Circuit de puissance: ......................................................................................................................... 53
Sghaier.N & Mbarek.M
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Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
I. INTRODUCTION
Dans un grand nombre d'applications, l'arr t du moteur est obtenu simplement par
d c l ration naturelle. Le temps de d c l ration d pend alors uniquement de l'inertie de la
machine entra n e. Mais il est souvent n cessaire de r duire ce temps. Le freinage lectrique
apporte dans ce cas une solution efficace et simple. Par rapport aux freinages m canique, il
offre l'avantage d' tre r gulier et de ne mettre en Suvre aucune pi ce d'usure.
Le moteur asynchrone est capable de fonctionner dans les quatre quadrants. Il d veloppe un
couple moteur dans l'un et l'autre sens dans les quadrants Q1 et Q3 et un couple de freinage
dans les quadrants Q2 et Q4. L'inversion du sens de rotation s'obtient en intervertissant deux
des trois phases d'alimentation du moteur, ce qui a pour effet d'inverser le sens du champ
tournant.
Lorsque la s curit l'exige, le freinage doit permettre d'obtenir un temps d'arr t plus court que
celui obtenu par un simple appui sur le bouton d'arr t.
Ainsi, prenons l'exemple d'une scie circulaire machine r put e dangereuse. Le freinage doit
tre imm diat lors de l'appui sur AU (bouton Arr t d'Urgence).
On dispose de quatre proc d s de freinage : Deux proc d s m caniques et deux proc d s
lectriques.
- Les proc d s m caniques:
Il sagit dun frein disque incorpor au moteur, on appel lensemble MOTEUR FREIN:
c'est une action effectu e sur le rotor. Il existe deux types de freinage dans ce cas de proc d .
Freinage appel de courant,
Freinage manque de courant.
- Les proc d s lectriques:
C'est une action effectu sur le stator. Il existe aussi deux types de freinage.
Freinage par contre courant,
Freinage par injection du courant continu.
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
II. FREINAGE MECANIQUE
Ce sont des moteurs comportant un dispositif de freinage m canique (m choire, disque,...):
MOTEUR FREIN command par un lectroaimant. Il en existe deux types :
Fig. Vue clat e d'un Moteur frein
Fonctionnement:
"Une bobine commande le d placement dun disque bloqu en rotation.
"Ce disque vient en contact avec un disque fix sur le rotor du moteur.
"Le frottement des deux disque provoque le ralentissement du moteur.
Deux possibilit s:
"Frein manque de courant.
"Frein appel de courant.
II.1. Frein manque de courant
II.1.1. Principe:
Le frein est actionn m caniquement (syst me de ressort au repos), il est souvent utilis pour
des raisons de s curit : lorsque le moteur n'est pas aliment (arr t normal ou arr t d'urgence)
le freinage est r alis .
L' lectroaimant est aliment en triphas , branch en parall le sur les enroulements statoriques.
Lavantage de ce proc d r side dans le fait que le freinage est toujours assur , m me en cas
de coupure d nergie. Cest la raison pour laquelle ce proc d est fortement conseill lorsque
la s curit est pr pond rante.
Le frein manque de courant fonctionne de pair avec le moteur: il est raccord en parall le avec
le moteur au niveau m me du boitier de raccordement.
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
L1
L2
L3
U
V
W
M1
M
3 ~
Remarques:
- La rotation n'est possible que si les enroulements du stator et les enroulements du frein sont
aliment s.
- On obtient avec ce dispositif un freinage brutale, avec un maintient en position blocage. Il
existe des moteurs freins avec un lectroaimant aliment e en courant redress par
l'interm diaire d'un pont de diodes.
II.1.2. Circuit de commande:
Q: Sectionneur
F: Relais thermique
S0: Bouton poussoir arr t
S1: Bouton poussoir marche
KM1: Contacteur principale
KM11: contact de maintien
L1
N
Q
1
N
2
F
S0
S1
95
Publicité
96
1
2
3
4
A1
KM1
A2
KM11
13
14
II.1.2. Circuit de Puissance
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
L1,L2,L3: Alimentation triphas e
Q: Sectionneur fusible
F: Relais thermique
KM1: Contacteur principale
M1: Moteur asynchrone triphas e
3 x 400v
L1 L2 L3
PE
1
2
3
4
5
6
Q1
KM1
F1
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
U
V
W
M1
M
3 ~
II.2. Frein appel de courant
II.2.1. Principe:
Dans le cas du frein appel de courant, c'est l'alimentation du frein qui provoque le freinage
du moteur. Il n cessite une alimentation lectrique ind pendante du celle du moteur.
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
II.2.2. Circuit de commande:
L1
N
Q
1
N
2
F
S0
KM11
S2
KM22
95
96
1
2
13
14
1
2
21
22
A1
S1
3
4
13
KM21
14
21
22
A1
kM12
KM1
A2
KM2
A2
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
L1,L2,L3: Alimentation triphas e
Q1: Sectionneur fusible
F1: Relais thermique
F2: Fusibles
KM1, KM2: Contacteurs
M1: Moteur asynchrone triphas e
II.2.3. Circuit de puissance:
3 x 400v
L1 L2 L3
PE
1
2
3
4
5
6
Q1
F2
Publicité
1
2
1
2
1
2
1/L1
3/L2
5/L3
KM1
2/T1
4/T2
6/T3
KM2
3
2
1
F1
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
U
V
W
M1
M
3 ~
III. FREINAGE ELECTRIQUE
III.1. Freinage par contre courant
III.1.1. Principe:
Le freinage par contre courant consiste inverser deux phases dalimentation, moteur lanc ,
pour quil change de sens de rotation. La fr quence de rotation va alors d croitre rapidement
et, au moment ou elle devient nulle, on coupe lalimentation. Le changement de sens de
rotation, moteur lanc , implique que le moteur doit alors vaincre un couple r sistant plus
important. Il va donc consommer beaucoup plus de courant. Pour limiter ce dernier, on doit
placer des r sistances en s rie avec le stator. M me avec les r sistances qui limitent le
courant, la fermeture simultan e de KM1 et KM2 provoquerait un court-circuit, il faut donc
imp rativement verrouiller lectriquement et m caniquement. Il faut aussi couper
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
lalimentation du frein au moment pr cis ou le moteur sarr te sinon, il va repartir dans lautre
sens. Normalement un capteur tachym trique va se charger de ce travail.
G n ralement, un dispositif lectrique de coupure d connecte le moteur du r seau au moment
du passage de la vitesse N=0. Le couple de freinage moyen est en g n ral, sup rieur au
couple de d marrage.
Inconv nient, ce mode de freinage implique des courant absorb important (environ 7xIn)
Remarques:
- C'est un mode de freinage tr s efficace.
- Ce freinage doit tre interrompu d s l'arr t du rotor sinon risque de red marrer dans le sens
inverse.
- Il n'y a pas de blocage.
III.1.2. Circuit de commande:
L1
N
Q
1
N
2
F
S0
S2
95
96
1
2
1
2
3
S1
KM11
KM22
4
21
22
A1
KM1
A2
KM21
13
14
13
14
S4
n>0
kM12
21
22
A1
KM2
A2
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
Avec :
Q: Sectionneur fusible
F: Relais thermique
S0,S1,S2: Boutons poussoirs
KM1: Contacteur marche
KM2: Contacteur freinage
KM11,KM21: Contact de maintien
KM12, KM22: Contact de verrouillage
S4: capteur de vitesse nulle
si n=0 alors S4=0
si n>0 alors S4=1
III.1.3. Circuit de puissance:
L1
L2
L3
Q
Publicité
1
2
3
4
5
6
Rf
1
2
3
4
5
6
1/L1
3/L2
5/L3
KM2
1/L1
3/L2
5/L3
KM1
2/T1
4/T2
6/T3
2/T1
4/T2
6/T3
F
M1
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
U
V
W
M
3 ~
L1,L2,L3: Alimentation triphas e
Q: Sectionneur fusible
F: Relais thermique
KM1, KM2: Contacteurs
M1: Moteur asynchrone triphas e
Rf: Groupe de r sistances de freinage
permettant de limiter le courant
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
III.2. Freinage par injection du courant continu
III.2.1. Principe:
Ce mode de freinage est utilis sur les moteurs bagues et cage.
Lorsquon applique une tension triphas e aux bornes du stator dun moteur asynchrone
triphas , on cr e un champ tournant qui entraine le rotor en rotation une fr quence de
rotation l g rement inf rieure en raison du glissement (voir chapitre 1). Si tout en coupant
lalimentation triphas e, on applique ce stator une tension continu, on cr e alors un champ
fixe. Ce champ fixe a pour effet de bloquer la rotation du rotor donc du moteur.
Remarque:
- Il n'y a toujours pas de blocage.
- Le courant de freinage est de l'ordre 1,3In. La valeur de la tension redress e d passe
rarement 20V pour ne pas provoquer d' chauffement excessif.
- Les r sistances rotoriques sont remises en service.
Avantages:
Pas de risque de d marrage dans l'autre sens.
Inconv nient:
Il faut couper le courant dans le stator pour viter l' chauffement.
III.2.2. Circuit de commande:
Nomenclature:
Q: sectionneur
F: relais thermique
S0: Bouton poussoir arr t non frein .
S1: Bouton poussoir marche.
S2: Bouton poussoir arr t frein .
KM2, KM3: Contacteurs pour le freinage
KM1: contacteur marche
KM4: Contacteur de cout circuit de groupes des r sistances
KA1: Contacteur auxiliaire
KM12,KM22: Contacts de verrouillage
KA11: Contact temporis la fermeture
KM31,KM11: Contacts de maintien
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
L1
N
Q
1
N
2
3
4
F
S0
95
96
1
2
13
KM31
S2
14
55
56
21
22
A1
KM2
KM12
S1
3
Publicité
4
KM11
13
14
KA1
67
68
kM22
21
22
A1
A1
A1
A1
KM2
A2
KM3
A2
KM1
A2
KA1
KM4
A2
A2
III.2.3. Circuit de puissance:
Nomenclature:
Q: sectionneur
F: relais thermique
KM2, KM3: Contacteurs pour le freinage
KM1: contacteur marche
KM4: Contacteur de cout circuit de groupes des r sistances
KA1: Contacteur auxiliaire
Rf: Groupes de r sistances.
Chapitre4 Les Proc d s de Freinage
L1
L2
L3
Q
1
2
3
4
5
6
1/L1
3/L2
5/L3
1/L1
3/L2
5/L3
KM1
2/T1
4/T2
6/T3
KM2
2/T1
4/T2
6/T3
1/L1
3/L2
5/L3
F
2/T1
4/T2
6/T3
0V
400V
0V
48V
2
4
3
D1 1
1/L1
3/L2
5/L3
KM3
2/T1
4/T2
6/T3
U
V
W
M
M
3 ~
Z
X
Y
RF
1
2
3
4
5
6
KM4
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
Chapitre3 Les proc d s de d marrage
Sghaier.N & Mbarek.M
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