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

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

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

Qu'est-ce qu'un relais et où sont-ils utilisés ?

Un relais électromagnétique est un dispositif de commutation de haute précision et fiable, dont le principe est basé sur l'influence d'un champ électromagnétique. Il a une structure simple, représentée par les éléments suivants :

• bobine;
• ancre;
• contacts fixes.

La bobine électromagnétique est fixée immobile sur la base, à l'intérieur se trouve un noyau ferromagnétique, une armature à ressort est fixée à la culasse pour revenir à sa position normale lorsque le relais est désexcité.

En termes simples, le relais assure l'ouverture et la fermeture du circuit électrique en fonction des commandes entrantes.

Les relais électromagnétiques fonctionnent de manière fiable, c'est pourquoi ils sont utilisés dans divers appareils et équipements électriques industriels et domestiques.

Principaux types et caractéristiques techniques des relais électromagnétiques

Il existe les types suivants :

1. Relais de courant - par son principe d'action ne diffère pratiquement pas de relais de tension. La différence fondamentale réside uniquement dans la conception de la bobine électromagnétique. Pour un relais de courant, la bobine est enroulée avec un fil de grande section et contient un petit nombre de spires, c'est pourquoi elle a une résistance minimale. Le relais de courant peut être connecté via un transformateur ou directement au réseau de contacts. Dans tous les cas, il contrôle correctement l'intensité du courant dans le réseau contrôlé, sur la base de laquelle tous les processus de commutation sont effectués.
2. Relais temporisé (minuteries) - fournit un délai dans les réseaux de contrôle, nécessaire dans certains cas pour allumer les appareils conformément à un certain algorithme. Ces relais ont une gamme étendue de réglages nécessaires pour assurer une grande précision de leur fonctionnement. Chaque minuterie a des exigences distinctes.Par exemple, faible consommation d'énergie électrique, petites dimensions, grande précision de travail, présence de contacts puissants, etc. Il convient de noter que pour relais temporisé, qui sont inclus dans la conception de l'entraînement électrique, aucune exigence accrue supplémentaire n'est imposée. L'essentiel est qu'ils aient une conception solide et une fiabilité accrue, car ils doivent constamment fonctionner dans des conditions de charges accrues.

Chacun des types de relais électromagnétiques a ses propres paramètres spécifiques. Lors de la sélection des éléments nécessaires, il convient de prêter attention à la composition et aux propriétés des paires de contact, afin de déterminer les caractéristiques nutritionnelles. Voici quelques-unes de leurs principales caractéristiques :

• Tension ou courant de déclenchement - la valeur minimale du courant ou de la tension à laquelle les paires de contacts du relais électromagnétique sont commutées.
• La tension ou le courant de déclenchement est la valeur maximale qui contrôle la course de l'armature.
• Sensibilité - la quantité minimale de puissance requise pour faire fonctionner le relais.
• résistance au bobinage.
• La tension de fonctionnement et l'intensité du courant sont les valeurs de ces paramètres nécessaires au fonctionnement optimal d'un relais électromagnétique.
• Temps de fonctionnement - la période de temps entre le début de l'alimentation des contacts du relais et sa mise sous tension.
• Temps de relâchement - la période pendant laquelle l'armature du relais électromagnétique prendra sa position d'origine.
• Fréquence de commutation - le nombre de fois que le relais électromagnétique est déclenché dans l'intervalle de temps imparti.

Contact et sans contact

Conformément aux caractéristiques de conception des actionneurs, tous les relais électromagnétiques sont divisés en deux types :

1. Contact - avoir un groupe de contacts électriques qui assurent le fonctionnement de l'élément dans le réseau électrique. La commutation est effectuée en raison de leur fermeture ou de leur ouverture. Ce sont des relais universels, 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 effectué en ajustant les paramètres de tension, de résistance, de capacité et d'inductance.

Par portée

Classification des relais électromagnétiques selon le domaine de leur utilisation :

• circuits de contrôle;
• signalisation;
• systèmes automatiques de protection d'urgence (PAZ, ESD).

Selon la puissance du signal de commande

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

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

Par vitesse de contrôle

Tout relais électromagnétique se distingue par la vitesse du signal de commande et est donc divisé en:

• Ajustable;
• lent;
• haute vitesse;
• sans inertie.

Par type de tension de commande

Les relais sont répartis dans les catégories suivantes :

1. courant continu (CC);
2. courant alternatif (CA).

Noter! La bobine de relais peut être conçue pour une tension de fonctionnement de 24 V, mais les contacts de relais peuvent très bien fonctionner avec des tensions allant jusqu'à 220 V. Cette information est indiquée sur le boîtier du relais.

La photo ci-dessous montre que la bobine indique la tension de fonctionnement de 24 VDC, c'est-à-dire 24 V DC.

Selon le degré de protection contre les facteurs externes

Tous les relais électromagnétiques ont les types de construction suivants :

• ouvert;
• gainé;
• scellé.

Types de groupes de contacts

Les relais électromagnétiques ont diverses configurations et caractéristiques de conception des groupes de contacts. Nous listons les types d'éléments courants :

1. normalement ouvert (Normalement Ouvert - NON ou Normalement Ouvert - NON) - leur principale caractéristique est que les paires de contacts sont constamment à l'état ouvert et qu'elles ne fonctionnent qu'après avoir appliqué une tension à la bobine électromagnétique. En conséquence, le circuit électrique se ferme, les conducteurs commencent à fonctionner conformément aux algorithmes spécifiés.
2. normalement fermé (Normalement Fermé - NC ou Normalement Fermé - NC) - les contacts sont dans un état fermé en permanence et lorsque le relais électromagnétique est excité (la tension est appliquée à la bobine), ils s'ouvrent.
3. Commutation - il s'agit d'une combinaison de contacts normalement fermés et ouverts. Il y a trois contacts, communs, généralement désignés COM, fermés au commun et ouverts au commun. Lorsque la tension est appliquée à la bobine, le contact NC s'ouvre et le contact NO se ferme.

Les modèles de relais électromagnétiques, dans la conception desquels il existe plusieurs groupes de contacts, fournissent des processus de commutation dans plusieurs réseaux automatisés.

Noter! Certains types de relais ont un interrupteur de contact manuel. Cela peut être utile lors de la configuration du circuit. Ainsi qu'une indication de l'alimentation de la bobine du relais.

Schéma de câblage du relais

Sur la couverture de tout appareil, le fabricant applique un schéma de connexion d'un relais électromagnétique au réseau. Sur le schéma de câblage la bobine de relais est représentée par un rectangle et est désignée par la lettre "À" avec un index numérique, par exemple, K3. Dans ce cas, les paires de contacts qui ne sont pas sous charge sont marquées de la lettre "À" avec deux chiffres séparés par un point. par exemple, K3.2 - numéro de contact 2, relais K3. La désignation se déchiffre comme suit: le premier chiffre est le numéro de série du relais électromagnétique dans le schéma, le second indique l'indice des paires de contacts de ce relais.

Ci-dessous, un exemple de circuit électrique dans lequel le solénoïde d'une vanne pneumatique est commandé à l'aide du contact NO du relais K1. Après la fermeture de S1, le relais est excité et le contact NO 13, 14 se ferme, tandis qu'une tension apparaît sur le solénoïde Y1.

Les paires de contacts, situées près de la bobine électromagnétique, marqué d'une ligne pointillée. Dans le schéma de circuit de connexion du relais, tous les paramètres des paires de contacts sont nécessairement affichés, la valeur maximale autorisée du courant de commutation des contacts est indiquée. Sur la bobine de relais, le fabricant indique le type de courant et la tension de fonctionnement.

Il convient de noter que le schéma de connexion du relais électromagnétique est établi pour chaque type d'élément de manière purement individuelle en fonction des caractéristiques de son fonctionnement dans un réseau automatisé. Dans le même temps, pour le bon fonctionnement de certains types de relais, un réglage est nécessaire, au cours duquel les paramètres optimaux pour le fonctionnement du relais sont définis: délai d'activation, courant de fonctionnement, redémarrage, etc.

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