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Démarrage temporisé d'aspiration... fait maison !

Démarrage temporisé d'aspiration... fait maison !
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Mon atelier commence à prendre forme et le système complet d’aspiration est en place. Ayant fait l’acquisition de machines Felder à moteur 4CV/3kW et possédant une aspiration centralisée dans l’atelier avec également un moteur de 4CV/3kW, il était indispensable de désynchroniser les démarrages pour limiter la quantité d’ampères nécessaires, surtout en 230VAC (3+3=6kW 70% cosɸ 0,8 soit 50A tirés si démarrage synchrone).

Pire, la chute de tension induite par cet excédent de tirage d’ampères risque rapidement d’abîmer soit la régulation électronique et les moteurs asynchrones, soit les équipements électroniques annexes telle l’option de montée descente motorisée dont le tableau d’affichage s’éteint à chaque démarrage (aïe, pas bon çà !). Je précise en outre avoir équipé l’ensemble des lignes électriques-machines en câbles de 4 mm².

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Au début, on cherche... bof!

Dans un premier temps, je me suis retourné vers le fabricant qui propose un système à démarrage différé ICI … et qui, en fait, ne l’est pas (…pas de réglages apparemment, ou bien je n’ai vraiment pas su comprendre le branchement pourtant simplissime…). Dans la pratique, le démarrage du ventilateur d’aspiration est absolument synchrone avec le démarrage machines. Un décalage de 10 secondes intervient uniquement après l’arrêt des machines. Il existe bien chez eux un boîtier qui permet de régler ce délai de désynchronisation au démarrage et à l’arrêt, ICI mais ça pique un max, à 393 HT€ le boîtier seul + les 7 capteurs à induction pour chaque machines, soit 627 TTC… ouf, ouf, ouf, on oublie vite !

J’ai regardé ailleurs pour d’autres solutions néanmoins comparables et fiables, mais in fine le prix total des équipements ne descendait jamais en dessous de 400 € TTC... encore ouf!

J’ai donc décidé de fabriquer moi-même en système de démarrage temporisé.

> ATTENTION: CE MONTAGE N'EST ABSOLUMENT PAS HOMOLOGUE POUR LES PROFESSIONNELS DU BOIS

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Principes et cahier des charges

En réfléchissant à mes inconditionnels critères minimums auxquels l’aspiration de mon atelier devrait répondre, j’ai retenu les éléments suivants :

  1. l’aspiration ne devra pas démarrer avant cinq secondes après le lancement de la machine. (Délai maximal de retombée du pic de surconsommation d’ampérage)

  2. l’aspiration ne devra pas s’arrêter avant cinq secondes après l’extinction de la machine. (Délai maximal de vidange des conduites d’aspiration)

  3. l’aspiration devra démarrer au commandement de chaque moteur de machines et non pas par l’utilisation des accessoires électriques (montée–descente électrique, entraîneur, allumage régulation électronique…)

  4. le circuit de commande d’aspiration devra être entièrement dissocié des circuits électriques des machines.

  5. le circuit de commande aspiration devra être entièrement dissocié du moteur d’aspiration.

  6. Le système d’asservissement doit permettre un démarrage manuel ainsi qu’un arrêt coup de poing en cas d’urgence.

  7. Si l’aspirateur est enfermé dans un local, l’asservissement doit indiquer par témoins lumineux l’état de fonctionnement du système.

  8. Enfin, par souci de simplification, l’essentiel du système d’asservissement devrait être réalisé entièrement en 230VAC.

Bref, il y a de quoi bien s’amuser !

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Vive le relais temporisé électronique !

Depuis pas mal d’années, sont arrivés sur le marché des relais de puissance 230 VAC possédant une intégration électronique qui va permettre différentes programmations en matière de temporisation. Mon choix s’est porté sur un modèle RS - Relais horaire polyvalent 12-240 VAC/CC – Série 175.1M au prix de 42,00€ TTC > ICI. Il en existe de comparables dans d'autres marques qui offrent exactement le même intérêt, avec parfois quelques nuances dans leurs fonctions, et parfois dans leurs prix.

L’avantage de ce relais, c’est qu’avec une tension de commande acceptée de 12 V à 230 V, alternative ou continue, il est possible de déclencher un relais de puissance selon un profil de temporisation que l’on choisira parmi 10 fonctions préalablement intégrées. L’intérêt d’un tel système est énorme pour nos ateliers ou nos bricolages divers, il est ici capital pour fabriquer une commande de démarrage différé pour notre aspiration.

Voyons un petit peu le fonctionnement du système :

En premier, le schéma de branchement avec une alimentation constante nécessaire en A1 et A2, une entrée B1 servant au déclenchement (S) des différents programmes et des bornes 15 (entrée),16 (fermée au repos) et 18 (ouverte au repos), faisant office de contacteur relais de puissance 8A à 240VAC.

Il y a ensuite trois paramètres à appliquer :
1- le type de profil de comportement en fonction du programme choisi > x10
2- la valeur du décalage de temporisation par tranches > 0,1 s à 100 h
3- un troisième bouton pour la division au 10e près de la tranche précédemment sélectionnée

Quant au profil préprogrammé, j’ai retenu la fonction > sfn
dont voici le diagramme de marche :

En clair, une tension U est alimentée en permanence aux bornes A1 et A2 pour que le relais puisse fonctionner. Chaque fois que le contact B1 est alimenté par fermeture de S (switch) il s’écoule un délai Ts avant que le relais R change d’état (bornes 15 16 18) et se ferme, déclenchant ainsi le ventilateur de l'aspiration.

Chaque fois que le contact S est ré-ouvert, B1 n"est plus alimenté, il s’écoule le même délai Ts avant que le relais R ne revienne à l’état initial et se ré-ouvre.

On notera ici que la durée de temporisation Ts est obligatoirement la même à la fermeture comme à l’ouverture du relais.

Il suffit par la suite d’équiper une commande spécifique en amont, et d’un autre relais de puissance classique en aval asservi par notre relais temporisé pour directement commander l’aspiration… et le tour est joué, nous avons un démarrage et un arrêt temporisé dont on peut choisir la durée de décalage. Ainsi montée, notre circuit de commande est strictement indépendant du circuit de puissance nécessaire au ventilateur.

Prix de revient de l’ensemble hors câbles et boitiers, 65 € qui dit mieux ?

Attention cependant, l’intensité admissible de votre relais de puissance en aval devra être au moins égal à 1,5 fois l’intensité en régime optimal du moteur. Dans mon cas, un moteur de 3 kW 70% cosɸ 0,8 en régime nominal devrait tirer environ 23A, soit un relais de 35A minimum.

Vous pouvez Calculer l'ampérage en régime optimal de votre aspirateur de la façon suivante :

1- relevez sur la plaque signalétique de votre appareil la puissance du moteur en watts, le rendement en pourcentage et son cosɸ (valeur du déphasage angulaire entre la tension et l'intensité du courant dans un circuit alternatif)

2- Rendez vous sur le site ICI pour y reporter ces valeurs relevées.

3- Vous multipliez cette valeur par x 1,5 et vous obtenez l'ampérage minimum admissible par votre relais de puissance d'aval.

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Le montage électrique

Je suis tout à fait conscient que certains d’entre vous auront peut-être du mal à comprendre le schéma électrique suivant s’ils étaient déjà réticents à toute approche de l’électricité en 230VAC.

C’est pourquoi, j’ai essayé d’utiliser des colorations de fils très spécifiques, de détailler les différents éléments électromécaniques pour la compréhension de tous. Néanmoins, tout ce qui pour moi est évident, ne l’est sûrement pas pour d’autres et vice versa. Au moins j’ai essayé de vous proposer quelque chose !

Attention de bien distinguer en courant alternatif tout le câblage qui relève de la phase L (Ligne), N (Neutre) et Terre (T). Par convention et pour le votre maintenance, tout conducteur électrique consacré au neutre doit être de couleur BLEUE, la phase peut prendre n'importe quelle autre couleur sauf le jaune rayé de vert qui reste réservé exclusivement à la TERRE.

Les fils conducteurs qui vont directement du secteur vers le moteur de l'aspirateur en passant par le relais de puissance doivent avoir une section adaptée à l'ampérage nécessaire pour le fonctionnement nominal de l'appareil. En revanche, le câblage du circuit de commande du relais temporisé nécessitera un courant de moins de 1 A, d'où l'usage de câbles de petite section (0.75 mm²) compatible avec le 230VAC. L'ensemble des deux relais peut-être positionnés à l'intérieur d'un boîtier aux normes électriques, dont le volume doit être au minimum égal à deux fois celui des relais cumulés

Vous noterez le montage d'un fusible de 250 mA au niveau du neutre N du relais temporisateur, qui protège l'électronique d'un retour d'induction toujours possible par les bobines du relais. Ce fusible pourrait être monté sur le boîtier général.

Voici le montage que je vous propose :

Le déroulement des séquences d’utilisation de l’aspiration est le suivant :

1- mise sous tension de l’aspiration entière en tirant l’interrupteur coup de poing, qui sert inversement de coupure d’urgence en cas de besoin

2- sélection du mode AUTOMATIQUE (Position A de l'interrupteur) qui sera commandé par le démarrage de nos machines, et temporisé selon notre réglage

3- sinon, sélection du mode MANUEL (Position M de l'interrupteur) si nous devons aspirer quoi que ce soit indépendamment d’un démarrage de nos machines (aspiration du sol de l’atelier, nettoyage du placard d’aspiration…). En mode manuel, le démarrage et l’extinction restent toujours commandés par l’interrupteur coup de poing… on ne sait jamais !

4- En mode automatique, le démarrage d’un moteur machine, crée un contact fermé au niveau de B1 au niveau de la ligne de déclenchement en série et active la temporisation Ts à la fin de laquelle aspiration démarre, idem en sens inverse à l’arrêt du moteur machine ce qui temporise l'extinction de l'aspiration.

Il convient désormais de trouver une solution pour que le démarrage d’un moteur machine puisse fermer le contact B1 pour activer le démarrage avec temporisation.

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La machine commande l’aspiration.

La sécurité doit rester néanmoins le maître mot dans cette installation.

Il est important pour moi de dissocier totalement un contacteur qui va faire démarrer l’aspiration du circuit électrique propre à la machine, son électronique, son électromécanique. En outre, le risque d’apparition de boucles de courant pourrait venir détruire l’électronique de la machine ou bien celle du relais temporisé d’aspiration.

Si le démarrage de l’aspiration doit répondre exclusivement au démarrage du moteur de la machine, l’arrivée de courant électrique vers celui-ci qui va déclencher un contact de démarrage. Il suffit d’utiliser un petit relais 87-230 VAC monté en parallèle sur les deux bornes d’un moteur monophasé 230VAC ou triphasé 380VAC pour avoir un déclencheur aux ordres du moteur. Il faudra veiller à prendre un relais dont l’impédance interne est très élevée au niveau du bobinage pour éviter toute interaction au niveau de la commande électronique du moteur de la machine.

Le choix s’est porté sur un Relais Finder 40.31-230 - 230 Vac - 1 RT 10 A ICI

Le bobinage du relais directement relié au moteur, sans souci de phase ou de neutre. Le contact reste indépendant du circuit moteur et ferme la ligne de commande de l’aspiration. Dans un souci de maintenance future et en cas de défaillance, chaque relais est monté sur une platine enfichable.

Et hop ! Le tour est joué.

C'est simple, efficace, mais doit être monté avec sérieux, bien isolé dans un boîtier étanche aux normes électriques. Ce boîtier peut être situé à l'intérieur de machine de laquelle ne sortira qu'un câble bien isolé pour le 230 V constitués de deux fils qui rejoindront La ligne de commande de l'aspiration.

En ce qui me concerne, chaque câble reliant la machine à la ligne de commande qui est au mur reste débranche table au moyen d'un connecteur de ce type

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Enfin, oui, tout de même…

Un tel montage revient en tout et pour tout à 130 €. Ce n'est pas rien, mais il est hautement performant et à l'usage, couplé à une aspiration très efficace, je vous avoue avoir complètement oublié que j'avais une aspiration. il me suffit de démarrer les machines sans me soucier de ce qui se passera derrière…

Pour ceux qui ont opté pour des clapets motorisés ou pneumatiques pour la fermeture des tuyaux d'aspiration correspondant à chaque machine, le montage des interrupteurs à relais peut servir également à commander les clapets.

Le relais temporisé est donné pour 100 million d'utilisations, les relais interrupteurs de chaque machine sont donnés pour 10 millions... je pense être tranquille pour un certain temps. Après il y a toujours l'aléa de électromécanique, les orages... Et puis c'est toujours merveilleux la théorie !

Vous trouverez sur le schéma, de petits rectangles gris qui coupent en travers des faisceaux de fils. Ces éléments symbolisent des sections de gaine permettant de véhiculer les fils, voire des raccords domino permettant des connexions et déconnexions futures en cas de maintenance.

Comme mon système central d'aspiration est prévu pour être enfermé dans un local insonorisé, je serai dans l'incapacité de surveiller le niveau de remplissage des sacs qui recueillent les grosses (copeaux) ou bien le tonneau en nylon au pied du cyclone qui recueille les fines. Je me suis déjà fait surprendre par le tonneau rempli à ras bord, avec bien sûr les fines et même les grosses qui partaient dans la cheminée d'évacuation de l'air à travers le toit... Ça fait vraiment désordre pour le quartier.

J'ai donc pris l'option de l'installer dans le tonneau en nylon qui recueille les fines, une barrière infrarouge qui enclenche un relais annexe dès que le niveau de fines vient couper le faisceau à environ 15–20 cm du rebord. Ceci explique la justification de l'alarme copeaux avec son fils dédié que vous trouverez sur le schéma, pour m'alerter du trop-plein avant la catastrophe.

Je vous souhaite à tous vraiment d'apprécier autant que moi le bénéfice de cette installation, je reste ouvert à toutes vos remarques et propositions avec grand intérêt.

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Discussions

Mig a publié le pas à pas "Démarrage temporisé d'aspiration... fait maison !".
il y a 24 jours
Jean Galmot
( Modifié )

Merci pour ton taf, ça plaisir de retrouver tes Pas à Pas techniques.😉

Mig

Bonjour Jean
je retrouve un peu de temps pour partager mes expériences avec vous !

Dams64
( Modifié )

Très intéressant! Merci du partage.
Pour l'instant, je pense que je vais rester sur la prise télécommandée à 15 euros (inconvénient: avoir la télécommande sur soi en permanence).

Mig

Et des piles dans la télécommande, et être sûr que l'aspiration a bien démarré si le bruit est couvert par celui de la machine, et être a portée pour la télécommande...Et surtout y penser systématiquement surtout quand on a la tête dans la réalisation parfois délicate de nos pièces de bois...

bangar

Dams64, quel modèle de prise télécommandée utilisez-vous ?
C'est une autre alternative pour moi qui me sens totalement incapable de réaliser l'installation proposée dans ce pas à pas, très explicite par ailleurs. Merci Mig

Mig

Bonjour Dams64,
Si cela peut vous aider, voici un modèle bon marché jusqu'à 3,5 kW de puissance pour votre aspiration ICI.. Dans mon premier atelier, j'avais un système comparable, mais depuis que j'ai installé un démarrage automatique avec mes machines, c'est vraiment la nuit et le jour. Peut-être, si électricité ne vous met pas à l'aise, pourriez-vous rapprocher d'une bonne âme compétente. Le schéma que je vous propose peux sembler tout à fait ésotérique et compliqué, mais en fait il est extrêmement simple à réaliser... Sauf qu'il faut tout faire soi-même et je comprends votre réticence.

Ara

Très intéressant ! Tu ne mettrais pas quelques photos de l'installation ?

Mig

Ça va viendre!

clement lorioux
( Modifié )

très intéressant, faut que je vois pour l'adapté à des machines tri-phasé.

Mig
( Modifié )

Aucune différence, le branchement est exactement le même au moteur à savoir deux bornes sur les quatre. Si l'aspiration est également triphasée, c'est le relais de puissance en aval du relais de temporisation qui doit s'adapter (4RT).
À toi de jouer

Greg La bidouille
( Modifié )

Super ! J'ai réalisé le même type de montage sur la base d'un "Interrupteur maître-Esclave - Kemo - 230 V/CA (400 V/CA) - M103N" qui commande le relais temporisé. Relais + Kemo reviennent à environ 50€. Le tout commande une aspiration dimensionnée suivant les principes du bon docteur. C'est top!. Précision, j'ai des petites machines, pas plus de 3CV.

Mig

Voici un super bidouilleur qui me rappelle quelqu'un...

Greg La bidouille

Oups j'ai oublié le relais de puissance dans la description.... et le prix !

Mig
( Modifié )

Ca Nous fait un total à 80 € minimums + le câblage + les accessoires tout de même. On arrive vite à mes 130 € annoncés...

Greg La bidouille
( Modifié )

Tout à fait ! Toutes mes excuses j'ai lu trop vite ! L'avantage du Kemo c'est que pour des faibles puissances il évite les relais. On ne touche pas du tout aux machines.

Mig
( Modifié )

Super bidouilleur... mais pas superbe supercalculateur ? 😜😂

Greg La bidouille

??

cyanim

Merci pour les explications

MichelMichel
( Modifié )

J'achète ce genre de relais temporisé chez Conrad, moins cher.
conrad.fr/p/re...rt-1-pcs-506666

Mig

Bon plan !

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