Qu'est-ce qu'un relais électromagnétique, ses types et son principe de fonctionnement ?

Les processus de commutation sont fondamentaux pour tous les systèmes de contrôle automatisés. Les éléments de commutation les plus courants sont les relais intermédiaires électromagnétiques.

Malgré le grand nombre de dispositifs semi-conducteurs différents, les relais électromagnétiques sont toujours utilisés dans toutes sortes d'équipements industriels et d'appareils ménagers. La popularité des relais est due à leur fiabilité et à leurs performances élevées, qui sont directement liées aux caractéristiques des contacts métalliques.

Que sont les relais et où sont-ils utilisés ?

Le relais électromagnétique est un dispositif de commutation précis et fiable basé sur un champ électromagnétique. Il a une construction simple, représentée par les éléments suivants :

• bobine ;
• armature ;
• contacts fixes.

La bobine électromagnétique est fixée à la base et contient un noyau ferromagnétique. L'armature à ressort est fixée à la culasse et revient à sa position normale lorsque le relais est désexcité.

En termes simples, le relais permet l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique en fonction des commandes reçues.

Le relais électromagnétique présente une grande fiabilité opérationnelle et est donc utilisé dans divers appareils et équipements industriels et domestiques.

Principaux types et caractéristiques techniques des relais électromagnétiques

Une distinction est faite entre les types suivants :

1. Relais de courant - sur le principe de fonctionnement, ne diffère pas pratiquement de relais de tension. La seule différence fondamentale est la construction de la bobine. Pour le relais de courant, la bobine est enroulée avec un fil de grande section et contient un petit nombre d'enroulements, de sorte qu'elle présente une résistance minimale. Le relais de courant peut être connecté via un transformateur ou directement au secteur. Dans les deux cas, il surveille correctement l'intensité du courant dans le réseau à contrôler, et tous les processus de commutation peuvent être effectués sur cette base.
2. relais temporaires (minuteurs) - fournit le délai dans les réseaux de contrôle qui, dans certains cas, est nécessaire pour commuter les dispositifs conformément à un certain algorithme. Ces relais disposent d'une gamme étendue de réglages nécessaires pour assurer une grande précision de leur fonctionnement. Il existe des exigences spécifiques pour chaque minuterie. Par exemple, faible consommation d'énergie, petite taille, haute précision, contacts puissants, etc. Il convient de noter que pour relais temporairesLes actionneurs ne sont soumis à aucune exigence supplémentaire. L'essentiel est qu'ils soient robustes et fiables, car ils sont soumis en permanence à des charges élevées.

Chaque type de relais électromagnétique possède ses propres paramètres spécifiques. Lors du choix des éléments nécessaires, il convient de prêter attention à la composition et aux propriétés des paires de contacts, de décider de la caractéristique de l'alimentation électrique. L'étape suivante consiste à étudier leurs caractéristiques de base :

• La tension ou le courant de déclenchement est la quantité minimale de courant ou de tension à laquelle les paires de contacts d'un relais électromagnétique sont commutées.
• La tension ou le courant de libération est la valeur maximale qui contrôle la course de l'armature.
• La sensibilité est la quantité minimale de puissance nécessaire pour activer le relais.
• Résistance à l'enroulement.
• La tension et l'ampérage de fonctionnement sont les valeurs de ces paramètres nécessaires au fonctionnement optimal du relais électromagnétique.
• Le temps de déclenchement est la période de temps entre le moment où les contacts du relais sont alimentés et le moment où le relais est alimenté.
• Le temps de relâchement est le temps qui s'écoule avant que l'armature du relais électromagnétique ne revienne à sa position initiale.
• La fréquence de commutation est le nombre de fois que le solénoïde sera mis sous tension dans un intervalle de temps.

Contact et non-contact

Tous les relais électromagnétiques sont divisés en deux types en fonction de leurs éléments d'actionnement :

1. Contact - possèdent un groupe de contacts électriques qui permettent à l'élément de fonctionner sur le secteur. On les commute en les fermant ou en les ouvrant. Ce sont des relais universels et ils sont utilisés dans presque tous les types de réseaux électriques automatisés.
2. Sans contact - Leur principale caractéristique est l'absence d'éléments de contact d'actionnement. Le processus de commutation est réalisé en ajustant la tension, la résistance, la capacité et l'inductance.

Par domaine d'application

Classification des relais électromagnétiques en fonction de leur utilisation

• les circuits de contrôle ;
• signalisation ;
• Systèmes automatisés de protection d'urgence (SAZ, ESD).

Par la force du signal de contrôle

Tous les types de relais électromagnétiques ont un certain seuil de sensibilité et sont donc divisés en trois groupes :

1. des relais à faible puissance (moins de 1 W);
2. moyenne puissance (jusqu'à 9 W);
3. haute puissance (plus de 10 W).

Par vitesse de contrôle

Tous les relais électromagnétiques sont caractérisés par la vitesse du signal de commande et sont donc divisés en deux catégories :

• réglable ;
• les relais lents ;
• réponse lente ;
• lent ; rapide ; sans inertie.

Selon le type de tension de commande

Les relais sont répartis dans les catégories suivantes :

1. DC (DC);
2. AC (AC).

Veuillez noter ! La bobine du relais peut être conçue pour une tension de fonctionnement de 24V, mais les contacts du relais sont tout à fait capables de fonctionner jusqu'à 220V. Cette information est indiquée sur le corps du relais.

Sur la photo ci-dessous, on peut voir que la bobine indique une tension de fonctionnement de 24 VDC.

En termes de degré de protection

Tous les relais électromagnétiques sont des types suivants

• Ouvert ; - Enveloppé ;
• enveloppé ;
• scellé.

Types de groupes de contacts

Les relais électromagnétiques ont différentes configurations et conceptions de groupes de contacts. Énumérons les types les plus courants :

1. Normalement ouvert (Normalement ouvert - NO ou Normalement ouvert - NO) - leur principale caractéristique est que les paires de contacts sont ouvertes en permanence et ne se déclenchent que lorsqu'une tension est appliquée à la bobine électromagnétique. En conséquence, le circuit électrique est fermé et les conducteurs commencent à fonctionner selon des algorithmes prédéterminés.
2. Normalement fermé (Normalement fermé - NC ou Normalement fermé - NCLes contacts sont fermés en permanence et s'ouvrent lorsque la bobine est alimentée.
3. Les contacts inverseurs sont une combinaison de contacts normalement fermés et ouverts. Il y a trois contacts, le commun, généralement appelé COM, fermé au commun et ouvert au commun. Lorsqu'une tension est appliquée à la bobine, le contact NF s'ouvre et le contact NO se ferme.

Les modèles de relais électromagnétiques qui possèdent plus d'un groupe de contacts permettent des processus de commutation dans plusieurs réseaux automatisés.

Veuillez noter ! Certains types de relais sont dotés d'un interrupteur à contact manuel. Cela peut être utile lors de la mise en place du circuit. L'indication de l'alimentation de la bobine du relais est également fournie.

Schéma de câblage du relais

Sur le couvercle de tout appareil, le fabricant indique le schéma de raccordement du relais électromagnétique au réseau. Sur schéma du circuit la bobine du relais est dessinée comme un rectangle et est identifiée par la lettre "К" et un indice numérique, par exemple K3. Les paires de contacts qui ne sont pas sous charge sont marquées de la lettre "К" Avec deux chiffres séparés par un point, par exemple K3.2 pour le contact numéro 2, relais K3. Le code est interprété comme suit : le premier chiffre représente le numéro d'index du relais électromagnétique dans le schéma, le second chiffre représente l'index des paires de contacts dans le relais.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de schéma de circuit qui commande une électrovanne pneumatique en utilisant le contact NO du relais K1. Lorsque S1 est fermé, le relais est alimenté et les contacts NO 13, 14 sont fermés et une tension est appliquée au solénoïde Y1.

Les paires de contacts qui sont situées près de la bobine électromagnétique, sont indiqués par une ligne pointillée. Le schéma de câblage du relais doit indiquer tous les paramètres des paires de contacts et préciser le courant de commutation maximal admissible des contacts. Sur la bobine du relais, le fabricant indique le type de courant et la tension de fonctionnement.

Il est à noter que le schéma de câblage du relais électromagnétique est réalisé pour chaque type d'élément individuellement en fonction des particularités de son fonctionnement dans le réseau automatisé. Pour fonctionner correctement, certains types de relais nécessitent un réglage au cours duquel les paramètres optimaux pour le fonctionnement du relais sont définis : délai d'activation, courant de déclenchement, réinitialisation, etc.

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