Les inverseurs multiples
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Commutateurs à plusieurs positions et circuits ; inversion de sens du courant
Inversion de tension et sens du courant
Pour inverser le sens du courant, il convient d'inverser l'aller et le retour...Là aussi, un inverseur mais double (aussi appelé commutateur 2 positions 2 circuits) comme nous le montre cette vidéo :
En complément de cette vidéo mettant en oeuvre un inverseur de sens de rotation et donc de la tension électrique, vous pouvez consulter un schéma pédagogique animé de l'inverseur de tension dans les conseils+ en fin de cours!
Les positions :
Les positions sont le nombre de 'crans' pour l'utilisateur, le nombre de positions électriques pour nous. Si l'inverseur, que nous venons d'étudier, n'offre que 2 positions ; il existe des commutateurs, notamment rotatifs, qui proposent jusqu'à 12 positions différentes !Les circuits :
Prenons un exemple très simple : vous souhaitez sélectionner 4 tensions différentes et afficher la valeur sur des voyants (voyant 1 = tension 1...).La solution la plus simple consistera à utiliser un second circuit, lié à ce même commutateur, sur lequel chaque voyant correspondra à une position.
Enfin le nombre de circuits et de positions les plus disponibles sur le marchés sont :
- 1 Circuit unique mais avec 12 positions
- 2 Circuits avec 6 positions pour chaque
- 3 circuits avec 4 positions pour chaque
- 4 circuits avec 3 positions pour chaque
Souvenez-vous que si les circuits sont indépendants électriquement, les tensions peuvent être différentes. Ils restent néanmoins solidaires 'mécaniquement' comme le montre l'animation qui suit !
Animations sur les commutateurs
A
A = 12 pos. (vertes)
B A
A = 6 pos. (vertes)
B = 6 pos. (bleues)
C A
B
B
A = 4 pos. (vertes)
B = 4 pos. (bleues)
C = 4 pos. (marron)
C A
D B
D B
A = 3 pos. (vertes)
B = 3 pos. (bleues)
C = 3 pos. (marron)
D = 3 pos. (grises)
Explication technique du schéma des commutateurs rotatifs
Cette infographie animée en SVG détaille la structure interne et les couplages de contacts d'un commutateur rotatif industriel. Le schéma technique présente visuellement la répartition des galettes et des broches selon quatre configurations distinctes de distribution électrique : un circuit à 12 positions, deux circuits à 6 positions, trois circuits à 4 positions et quatre circuits à 3 positions.
On découvre les modèles à :
- 1 circuit 12 positions
- 2 circuits 6 positions
- 3 circuits 4 positions
- 4 circuits 3 positions
Le couplage des éléments chauffants
Ce montage exploite les 3 circuits d'un commutateur rotatif pour faire varier la puissance globale du système, sans avoir à modifier la tension d'alimentation principale (24 V).En commutant les liaisons internes, on passe d'une association en série (résistance maximale, intensité minimale) à une association en parallèle (résistance minimale, intensité maximale).
Position 1
Arrêt (0)
Le circuit est ouvert. Aucun courant ne circule. Puissance de chauffe nulle.
Position 2
Couplage Série
Le courant traverse R1 puis R2. La résistance totale s'additionne. C'est la chauffe de maintien.
Position 3
Résistance Unique
Seule R1 est alimentée sous 24 V, la seconde est isolée. Puissance intermédiaire.
Position 4
Couplage Parallèle
Les 2 résistances reçoivent directement les 24 V. Les courants s'additionnent : chauffe maximale !
Tableau des contacts du commutateur
Pour comprendre le fonctionnement interne du sélecteur à cames, voici la matrice des contacts qui se ferment mécaniquement à chaque position :| Position | Circuit 1 | Circuit 2 | Circuit 3 | Action obtenue |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Ouvert | Ouvert | Ouvert | Arrêt total (0) |
| 2 | 1C ↔ 12 | 2C ↔ 22 | Ouvert | Couplage Série |
| 3 | 1C ↔ 13 | Ouvert | Ouvert | Résistance R1 seule |
| 4 | 1C ↔ 14 | 2C ↔ 24 | 3C ↔ 34 | Couplage Parallèle |
Solution
1. Repères des composants
- Alimentation : +24 V (ou Phase) et 0 V (ou Neutre / Masse).
- Résistance 1 (R1) : Borne gauche A1, Borne droite B1.
- Résistance 2 (R2) : Borne gauche A2, Borne droite B2.
2. Connexions à réaliser
- Raccordements fixes :
- Relier la borne 0 V directement à B2 (borne droite de R2).
- Relier le +24 V aux communs 1C et 3C du commutateur.
- Relier la borne B1 (droite de R1) au commun 2C.
- Ponts & Liaisons sur le commutateur :
- Borne A1 (gauche de R1) : Relier ensemble les plots 12, 13 et 14, puis les brancher sur A1.
- Borne A2 (gauche de R2) : Relier ensemble les plots 22 et 34, puis les brancher sur A2.
- Retour 0 V : Relier ensemble les plots 23 et 24, puis les brancher sur le 0 V.
Photos et schémas de commutateurs
S'il existe des inverseurs simples 'circuit 1', 'circuit 2', des modèles avec position centrale neutre (rien) existent aussi : 'circuit 1', 'rien', 'circuit 2' comme le montrent les 3 commutateurs du bas (gauche, rien, droite). En haut on aperçoit 3 commutateurs rotatifs. Celui dont les connecteurs sont tournés vers nous offre 4 circuits (A, B, C, D) et 3 positions.Enfin à droite des commutateurs à glissière. Le nombre de circuits va de 2 pour celui du haut à 6 sur celui du bas pour 2 positions seulement.
Pour terminer au centre droit une série d'interrupteurs DIP Dual Inline Package, offrant ici 8 interrupteurs indépendants (souvent utilisés sur des cartes électroniques pour adressage, code de télécommandes...)
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Stage : INITELEC
