Comment bien choisir un relais thermique pour protéger un moteur électrique ?
Comment bien choisir un relais thermique pour protéger un moteur électrique ?
Introduction
Le moteur de la pompe vient de s'arrêter. Le relais thermique a déclenché plusieurs fois dans la semaine. Vous remplacez le composant, mais le problème revient. En réalité, le relais n'a jamais été correctement dimensionné par rapport au courant nominal du moteur.
Choisir un relais thermique ne consiste pas à prendre un modèle correspondant à la puissance du moteur. Le choix se fait à partir du courant nominal, du mode de démarrage et de la compatibilité avec le contacteur.
Cet article s'adresse aux techniciens de maintenance et aux automaticiens qui doivent sélectionner ou remplacer un relais thermique sur une installation industrielle. Il ne traite pas des protections électroniques intégrées aux variateurs de vitesse.
Comprendre le rôle du relais thermique
Le relais thermique protège le moteur contre les surcharges prolongées et contre les pertes de phase.
Son principe repose sur l'échauffement provoqué par le courant traversant les éléments bilames. Lorsque le courant dépasse la valeur réglée pendant un temps donné, le relais déclenche et ouvre le circuit de commande du contacteur.
Quelles caractéristiques relever sur la plaque moteur ?
Le choix du relais thermique commence toujours par la lecture de la plaque signalétique du moteur.
Les informations utiles sont :
la puissance en kW ou en CV ;
la tension d'alimentation ;
le courant nominal ;
le mode de couplage ;
la fréquence de fonctionnement.
Exemple de plaque moteur :
Caractéristique | Valeur |
|---|---|
Puissance | 4 kW |
Tension | 400 V |
Fréquence | 50 Hz |
Courant nominal | 8,2 A |
Couplage | Étoile |
Dans cet exemple, la donnée essentielle pour le choix du relais thermique est le courant nominal de 8,2 A.
Choisir la plage de réglage adaptée
La plage de réglage du relais doit inclure le courant nominal du moteur.
Correspondance entre courant moteur et relais thermique :
Courant nominal du moteur | Plage de réglage du relais |
|---|---|
1,6 A | 1 à 1,6 A |
3,5 A | 2,5 à 4 A |
8,2 A | 7 à 10 A |
12 A | 9 à 13 A |
Pour un moteur dont le courant nominal est de 8,2 A, le relais thermique approprié possède une plage comprise entre 7 et 10 A.
Le réglage sera effectué à 8,2 A.
Vérifier la compatibilité avec le contacteur
Les relais thermiques sont généralement conçus pour être montés directement sous un contacteur.
Un relais Schneider Electric TeSys LRD est par exemple compatible avec les contacteurs de la gamme LC1D.
Avant de remplacer un composant, vérifier :
Élément à contrôler | Exemple |
|---|---|
Marque | Schneider Electric |
Gamme du contacteur | TeSys D |
Référence du contacteur | LC1D18 |
Référence du relais thermique | LRD14 |
Adapter le choix au type de démarrage
Le mode de démarrage du moteur influence directement le réglage du relais thermique.
Démarrage direct
Dans un démarrage direct, le réglage correspond au courant nominal indiqué sur la plaque moteur.
Réglage = In moteur
Démarrage étoile-triangle
Lorsque le relais thermique est installé dans la ligne moteur, le réglage est généralement égal à :
Réglage = 0,58 × In moteur
Pour un moteur dont le courant nominal est de 10 A :
Réglage = 0,58 × 10 = 5,8 A
Moteur commandé par variateur de vitesse
Dans de nombreuses applications, le variateur assure déjà la protection thermique du moteur.
Il convient alors d'appliquer les recommandations du constructeur du variateur.
Choisir la classe de déclenchement
La classe de déclenchement détermine le temps nécessaire avant l'ouverture du circuit lors d'une surcharge.
Classe | 1,05 x Réglage | 1,2 x Réglage | 1,5 x Réglage | 7,2 x Réglage |
|---|---|---|---|---|
10A | > 2h | < 2h | < 2 min | 2 s ≤ t ≤ 10 s |
10 | > 2h | < 2h | < 4 min | 2 s ≤ t ≤ 10 s |
20 | > 2h | < 2h | < 8 min | 2 s ≤ t ≤ 20 s |
30 | > 2h | < 2h | < 12 min | 2 s ≤ t ≤ 30 s |
Liste des applications typiques :
Classe | Application typique |
|---|---|
10 / 10A | Pompes, ventilateurs, convoyeurs |
20 | Machines avec démarrage plus long |
30 | Charges lourdes et fortes inerties |
Une pompe centrifuge équipée d'un moteur de 5,5 kW fonctionne généralement avec une classe 10A.
Un broyeur ou un compresseur peut nécessiter une classe 20 ou 30.
Mise en pratique
Pour choisir un relais thermique :
Étape | Action | Vérification |
|---|---|---|
1 | Lire la plaque moteur | Courant nominal identifié |
2 | Sélectionner la plage de réglage | Le courant se situe dans la plage |
3 | Vérifier le contacteur associé | Compatibilité mécanique assurée |
4 | Identifier le mode de démarrage | Direct, étoile-triangle ou variateur |
5 | Régler le relais | Valeur conforme à la plaque moteur |
6 | Vérifier la classe de déclenchement | Adaptée à la charge entraînée |
Questions fréquentes
Q : Peut-on choisir un relais thermique à partir de la puissance du moteur ?
R : Non. Le choix doit être effectué à partir du courant nominal figurant sur la plaque signalétique.
Q : Faut-il régler le relais thermique plus haut pour éviter les déclenchements ?
R : Non. Un réglage supérieur au courant nominal réduit la protection du moteur et augmente le risque d'échauffement.
Q : Le relais thermique protège-t-il contre les courts-circuits ?
R : Non. Cette fonction est assurée par les fusibles ou le disjoncteur moteur.
Conclusion
Trois points sont à retenir :
Le critère principal de choix est le courant nominal du moteur.
Le réglage dépend du mode de démarrage utilisé.
La compatibilité avec le contacteur et la classe de déclenchement doivent être vérifiées avant le remplacement.
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