Les relais temporisés sont conçus pour mettre en œuvre une séquence donnée d'activation et de désactivation de divers appareils, éléments de circuit et signalisation. À l'aide de dispositifs de contrôle temporaires, les retards de commutation et de contrôle spécifiés sont formés. La plupart des conceptions de dispositifs de contrôle du temps prévoient de régler la durée de l'intervalle de marche ou d'arrêt. Selon la conception du relais temporisé, le réglage peut être effectué mécaniquement, électroniquement ou par logiciel.
Contenu
Le principe de fonctionnement du relais temporisé
Le principe général du fonctionnement du relais temporisé est de former une temporisation pour allumer, éteindre ou commuter les groupes de contacts de commande. La mise en œuvre du retard dépend des caractéristiques de conception de l'appareil. Les différences communes aux relais de différents types sont la commutation de la partie exécutive. Sur cette base, on distingue deux groupes de dispositifs relais :
- avec délai d'extinction ;
- avec retard au démarrage.
De nombreux relais vous permettent de changer le type de commutation ou d'avoir les deux options.
Le principe de temporisation et de contrôle des contacts dépend de la conception du relais, mais l'algorithme général de fonctionnement est le suivant :
- au démarrage, un groupe de contacts est activé, organisé selon le type de commutation (pour les relais temporisés avec retard au déclenchement, les contacts se ferment);
- en même temps, le mécanisme de temporisation est armé (démarre le générateur d'horloge dans les appareils électroniques);
- après l'intervalle spécifié, le groupe de contacts change son état à l'opposé.
Le relais à trois positions a un algorithme de fonctionnement plus complexe. La séquence de travail est la suivante:
- Le circuit est ouvert.
- Commencer. Le circuit se ferme, le compte à rebours commence.
- Le compte à rebours est terminé. Le circuit est fermé.
Dans les appareils cycliques, la séquence répertoriée est répétée plusieurs fois.
Le compte à rebours est déclenché manuellement ou automatiquement par fermeture directe des contacts d'alimentation ou par l'intermédiaire d'un électroaimant agissant sur le mécanisme.
Un relais temporisé avec retard à l'enclenchement fonctionne de la même manière.
Types et classement
Les types suivants d'intervalles de temps de comptage sont utilisés, selon lesquels la classification des dispositifs de mise à l'heure est faite :
- pneumatique;
- moteur;
- électromagnétique;
- sentinelles (ancre);
- électronique.
La différence suivante réside dans la valeur de la tension d'alimentation de l'électroaimant de commande, qui réalise le peloton initial de l'actionneur ou du mécanisme et de l'électroaimant qui commande la commutation des bornes de sortie. Les plus répandus sont ces types de relais temporisés selon tension:
- Tension CC 12 V ;
- 24 V CC ;
- 220 volts CA.
Les relais temporisés 380V sont utilisés dans les réseaux triphasés avec connexion en triangle.
La tension de fonctionnement diffère de la tension de commutation, qui dépend de la conception et de la puissance des jeux de contacts. La tension de fonctionnement est nécessaire au fonctionnement de l'appareil et doit se situer dans des limites strictement spécifiées. Il n'y a pas de limite de tension de commutation minimale. Si les valeurs autorisées sont dépassées, une rupture de l'écart entre les contacts est possible.
Les mêmes exigences s'appliquent au courant de commutation, dont l'excès est supérieur à la valeur autorisée, entraînant la combustion et le frittage des groupes de contact, l'apparition d'un arc électrique au moment de l'ouverture.
La valeur de la tension de fonctionnement est dictée par les exigences de sécurité. Ceci tient compte du fait que plus la puissance de l'électroaimant de commande est importante, plus le courant consommé par celui-ci est fort. Le relais temporisé le plus utilisé est le 24 volts, car dans ce cas, il existe la combinaison la plus avantageuse de tension et de consommation de courant du relais.
Dans les voitures, des relais temporisés avec une tension d'alimentation de 12 V sont utilisés, car il s'agit de la valeur la plus courante pour le réseau de bord de la voiture. Par exemple, un relais temporisé pour la commande des essuie-glaces et des indicateurs de direction. Les groupes de contact de ces appareils sont très fiables, ont une grande marge de courant pour éviter les brûlures, car la sécurité routière dépend du bon fonctionnement.
Tous les types listés permettent le déclenchement de relais temporisés multivoies. Dans ce cas, la commutation des circuits est réalisée par plusieurs groupes de contacts indépendants.Dans les constructions simples, les groupes sont déclenchés simultanément, dans les complexes, selon l'algorithme programmé.
Les appareils électroniques offrent une grande variété dans le nombre de groupes et l'algorithme de fonctionnement. Les circuits développés à l'aide de microcontrôleurs ont de petites dimensions, qui ne sont limitées que par le type et la taille des éléments d'actionnement qui commutent la charge.
La fiabilité du fonctionnement des dispositifs et mécanismes dépend de la conformité de la conception aux exigences. Le choix d'un relais temporisé consiste en la sélection d'un type répondant à toutes les exigences, notamment :
- tension de fonctionnement;
- tension et courant de commutation ;
- durée des intervalles de temps ;
- précision du réglage de la vitesse d'obturation ;
- travailler ou non ;
- réglage marche/arrêt.
Minuteries cycliques
Ce type de relais temporisé génère automatiquement et en continu les intervalles de temps spécifiés. Si vous posez la question de savoir pourquoi les relais de type cyclique sont nécessaires, alors nous pouvons dire qu'ils sont les plus largement utilisés dans systèmes de contrôle automatique de l'éclairage (extérieur, fermes d'élevage, aquariums).
électromagnétique
Les dispositifs électromagnétiques sont également appelés relais temporisés à retard électromagnétique. Ils ont une conception simple et sont utilisés dans les dispositifs d'automatisation de relais. L'enroulement de l'électroaimant contient en outre une bobine court-circuitée sous la forme d'un cylindre en cuivre, qui empêche la montée et la descente rapides du flux magnétique, à la suite de quoi l'armature du système mobile se déplace avec décélération.Le temps de retard pour le fonctionnement est de 0,07 à 0,11 secondes et pour le déclenchement de 0,5 à 1,4 secondes. Défauts:
- l'impossibilité de corriger le temps de retard ;
- fonctionner uniquement en courant continu.
Pneumatique
Le dispositif de ralentissement dans cette conception est un amortisseur pneumatique dans lequel l'air pénètre par un trou calibré. Sa zone d'écoulement est régulée par une aiguille avec une vis spéciale.
Avantages : ne nécessite pas d'alimentation
Défauts:
- faible précision du réglage de l'heure (plus de 10 %);
- sensibilité à la pollution atmosphérique.
Moteur
C'est un moteur synchrone qui transmet la rotation à un arbre avec des groupes de contact à travers une boîte de vitesses. Il peut comprendre un embrayage électromagnétique qui désengage l'arbre moteur et la boîte de vitesses. Le temps de maintien varie de quelques secondes à plusieurs dizaines d'heures.
Défauts:
- faible précision du délai de temporisation ;
- performance uniquement dans une plage de température étroite ;
- la nécessité d'un nettoyage et d'une lubrification réguliers du mécanisme.
Mouvement d'horlogerie ou échappement
Aménagé sur le principe d'une montre mécanique. Dans l'industrie, un enroulement de courant est utilisé pour armer un ressort. Ainsi, plus le courant dans l'enroulement est élevé, plus le ressort est fortement comprimé et plus le mouvement du mécanisme est rapide. Diffèrent dans la faible précision de l'installation du temps. Le réglage d'un relais mécanique est similaire au réglage d'un réveil.
Électronique
La classe d'appareils la plus courante. Fabriqué sur des composants électroniques. Comme élément de mise à l'heure, un générateur de fréquence d'horloge ou une synchronisation à partir de la fréquence du secteur est utilisé.
Différence dans les limites les plus larges de l'accord de fréquence.L'intervalle minimum est en unités de microsecondes et l'intervalle maximum est en jours, mois et années. Le réglage de l'intervalle s'effectue électroniquement (avec interrupteurs) ou un logiciel (en modifiant les coefficients du programme intégré ou via une interface depuis un équipement externe).
Un relais horaire, journalier ou hebdomadaire est souvent une option dans les montres électroniques.
Les relais temporisés électroniques offrent les possibilités les plus étendues pour les circuits de contrôle des bâtiments, y compris les versions multicanaux ou le fonctionnement cyclique.
En tant que partie exécutive, des commutateurs à semi-conducteurs ou des électroaimants avec différents groupes de contacts sont utilisés pour commuter la charge du relais.
Avantages des appareils électroniques :
- la plus large gamme de paramètres d'exposition;
- dimensions et poids minimaux ;
- grande fiabilité;
- la plus grande précision de réglage des intervalles de temps.
La précision de l'exposition dépend uniquement de la stabilité de fréquence de l'oscillateur maître. L'utilisation de générateurs à base d'éléments en quartz avec stabilisation thermique permet d'atteindre une précision en millièmes de pour cent.
Défauts: La nécessité d'une alimentation externe pour le fonctionnement des composants électroniques du circuit.
Les circuits de relais temporisés ont une grande variété. Parmi eux, il y en a des simples et des complexes basés sur des microcontrôleurs.
Champ d'application
Les relais temporisés sont utilisés dans les zones où il est nécessaire de respecter strictement les intervalles entre la mise en marche et l'arrêt de l'équipement, pour donner des signaux à des intervalles spécifiés.
La nécessité d'utiliser l'un ou l'autre type d'appareil est dictée par les conditions locales et les exigences relatives à leurs paramètres.
Les appareils électroniques peuvent remplacer tout ce qui précède, à condition qu'une alimentation externe soit disponible.
Articles similaires :
