Un moteur à courant continu peut tirer un courant très élevé au démarrage car la contre-force électromotrice est nulle ou très faible à l’arrêt. Un démarreur à 4 points aide à résoudre ce problème en ajoutant de la résistance au démarrage et en la retirant progressivement à mesure que la vitesse augmente. Il offre une protection contre la tension et la surcharge, et est plus adapté au contrôle de vitesse affaiblissant le champ qu’un démarreur à 3 points. Cet article fournit des informations sur ses pièces, son fonctionnement, ses utilisations, ses limites et son entretien.
Aperçu du 4-Point Starter
Un démarreur à 4 points est un dispositif de démarrage et de protection utilisé avec les moteurs à dérivation DC et à composés. Il limite le courant d’armature élevé au démarrage, lorsque la force électromotérieuse arrière est nulle ou très faible, et offre une protection contre le non-voltage et la surcharge.
Un moteur à courant continu ne doit pas être connecté directement à l’alimentation en arrêt, car sa faible résistance d’armature peut provoquer un courant d’appel important. Le démarreur à 4 points règle le problème en ajoutant une résistance série au démarrage et en la retirant progressivement à mesure que le moteur accélère.
Il est utile pour un démarrage en douceur, une accélération contrôlée et un contrôle de vitesse basé sur le terrain, combinant limitation de courant et protection dans une seule configuration.
Rôle du démarreur à 4 points dans les moteurs à courant continu
| Fonction du démarreur à 4 points | But pratique |
|---|---|
| Courant de départ des limites | Empêche un courant d’armature excessif à l’arrêt |
| Permet une accélération graduelle | Élimine la résistance étape par étape à mesure que la vitesse augmente |
| Offre une protection sans tension | Ramène la poignée en mode OFF lors d’une défaillance d’alimentation |
| Offre une protection contre la surcharge | Déclenche le démarreur dans des conditions de courant dangereuses |
Utilisations et avantages du démarreur à 4 points
Un démarreur à 4 points est utilisé avec des moteurs de dérivation DC et des moteurs composés DC, dans des systèmes qui utilisent un affaiblissement de champ pour le contrôle de la vitesse ou permettent un fonctionnement au-dessus de la vitesse normale grâce au réglage sur le champ.
Son principal avantage est évident lorsque le courant de champ est intentionnellement ajusté avec un rhéostat. Dans ce cas, le démarreur à 4 points maintient la bobine sans tension sur un chemin indépendant, de sorte que réduire le courant de champ n’affaiblit pas la force de maintien de la poignée de démarrage.
Pour cette raison, le démarreur à 4 points est souvent un meilleur choix qu’un démarreur à 3 points dans les applications nécessitant un fonctionnement stable lors du contrôle de vitesse sur le terrain. Il est utilisé dans les systèmes pédagogiques, les entraînements de moteurs à courant continu hérités et les systèmes industriels qui utilisent encore les méthodes classiques de contrôle des machines à courant continu.
Construction du démarreur à 4 points
Le nom de démarreur à 4 points vient de ses quatre bornes et du fait que la bobine sans voltage est connectée par un chemin séparé plutôt qu’en série avec l’enroulement du champ de dérivation. Cette connexion séparée est la caractéristique de construction du démarreur à 4 points.
Dans la configuration du circuit, l’induit est connecté via la résistance de démarrage, qui est progressivement retirée à mesure que la poignée passe de OFF à ON. L’enroulement de champ de dérivation est connecté à la borne de champ, tandis que la bobine sans volt est connectée indépendamment à travers la ligne via son propre chemin de résistance. Cette configuration maintient l’action de maintien stable lors du réglage du courant de champ.
Fonctionnement du démarreur à 4 points en pratique
Séquence de fonctionnement du démarreur à 4 points
• La poignée commence à OFF
• La résistance de démarrage maximale est insérée en série avec l’induit
• Le moteur commence à accélérer
• La FEM arrière augmente avec la vitesse
• Le courant d’armature devient contrôlé
• La résistance est progressivement supprimée
• La bobine sans volt maintient la poignée en position ON
• Le moteur continue de fonctionner normalement avec la résistance de démarrage complètement coupée
Mécanisme de bobine sans tension dans le démarreur à 4 points
La bobine sans voltage maintient la poignée en position ON contre la force du ressort. Dans un démarreur à 4 points, cette action de maintien est indépendante des changements de courant de champ, ce qui le rend plus adapté qu’un démarreur à 3 points pour des applications d’affaiblissement de champ.
Protection et limites du démarreur à 4 points
Actions de protection
Dans un démarreur à 4 points, la perte de tension d’alimentation fait perdre la force de maintien de la bobine sans volt, permettant au ressort de remettre la poignée en position OFF. En cas de courant excessif, la bobine de relâchement de surcharge fonctionne et déconnecte le moteur de l’alimentation.
Limitation principale
La limitation du démarreur à 4 points est qu’il ne protège pas contre la défaillance du champ. Si le circuit de champ s’ouvre, le flux peut s’effondrer à une valeur très basse, ne laissant que du magnétisme résiduel. Puisque la vitesse d’un moteur à courant continu est inversement proportionnelle au flux, le moteur peut accélérer jusqu’à une vitesse dangereusement élevée. Une protection supplémentaire contre les défaillances sur le terrain est requise dans les applications où la survitesse peut survenir.
Partant à 4 points vs Partant à 3 points
| Fonctionnalité | Départ à 3 points | Démarreur 4 Points |
|---|---|---|
| Connexion à bobine sans tension | En série avec le champ de dérivation | Séparé du champ de dérivation |
| Réponse lors de l’affaiblissement du champ | Je peux trébucher involontairement | Action de maintien plus stable |
| Adéquation au contrôle de la vitesse par ajustement du champ | Moins adapté | Plus adapté |
| Protection contre les défaillances de champ | Une certaine protection grâce à la bobine sans volt, mais elle peut se déclencher lors d’un affaiblissement du champ | Aucune protection inhérente contre les pannes de champ |
Conclusion
Le démarreur à 4 points est un dispositif de démarrage et de protection basique pour les moteurs à dérivation à courant continu et à composés. Il limite le courant de démarrage, permet une accélération plus douce et offre une protection contre la tension et la surcharge. Sa connexion séparée à bobine sans volt la rend plus adaptée qu’un démarreur à 3 points pour l’affaiblissement du champ. Cependant, il ne protège pas contre la défaillance du champ, donc une protection supplémentaire peut encore être nécessaire dans certains systèmes moteurs.
Foire aux questions [FAQ]
Un démarreur à 4 points peut-il être utilisé avec un moteur de la série DC ?
Non. Un démarreur à 4 points est utilisé avec les moteurs à dérivation et compound DC, et non avec les moteurs de la série DC.
Pourquoi la poignée est-elle déplacée manuellement ?
Il est déplacé manuellement pour réduire la résistance de démarrage et contrôler en toute sécurité le moteur lors du démarrage.
Que se passe-t-il si la résistance de démarrage est supprimée trop rapidement ?
Le moteur peut tirer un courant excessif, provoquant une surchauffe de l’induit et endommageant les contacts du démarreur.
Un démarreur à 4 points améliore-t-il l’efficacité en fonctionnement normal ?
Non. Son objectif principal est un démarrage sûr et une protection, pas l’amélioration de l’efficacité normale du fonctionnement.
Quels signes indiquent qu’un démarreur à 4 points a besoin d’entretien ?
Les signes courants incluent des mouvements brusques de la poignée, une surchauffe, des contacts brûlés, l’incapacité à rester en position ON et des déclenchements fréquents.
Pourquoi un démarreur à 4 points est-il moins courant aujourd’hui ?
C’est moins courant car les contrôleurs électroniques modernes offrent un démarrage plus fluide, un meilleur contrôle et une meilleure protection.
