Relais électromagnétiques miniatures
(11 127)La fonction assurée par les relais électromagnétiques est triviale mais extrêmement importante. Ce sont des éléments électromécaniques qui permettent de contrôler des courants élevés (charges) par des signaux d'intensité relativement faible, et aussi – si nécessaire – de basse tension. Ils peuvent également remplir la fonction inverse, par exemple allumer une lampe sur le panneau, signalant le flux de courant élevé dans le circuit contrôlé.
Le relais électromagnétique constitué d'une bobine et de contacts fermés en les déplaçant sous l'influence d'un électro-aimant. Autrement dit, la mise sous tension de la bobine entraîne la fermeture ou l'ouverture d'un circuit indépendant de celle-ci (ou de plusieurs circuits, selon la configuration des bornes).
Les relais électromagnétiques sont des dispositifs connus en automatisation depuis de nombreuses décennies. Leur conception subit encore quelques modifications, mais les avantages et les limites de ces éléments restent les mêmes. Le principal avantage est l'isolement des circuits de commande et contrôlés. Cela donne aux relais électromagnétiques un certain avantage par rapport à des alternatives telles que les circuits électroniques à base de semi-conducteurs (transistors). Cette caractéristique est appréciée principalement dans l'industrie de l'électronique et de l'électroménager, où la sécurité des utilisateurs est importante, même en cas de mauvais fonctionnement de l'appareil. Dans de nombreux cas, l'avantage des relais réside aussi dans la simplicité de leur construction et la facilité de mise en œuvre dans les circuits électroniques/électriques. Le remplacement du relais dans le contrôleur, dans le parc de machines, ainsi que dans la voiture, n'est pas problématique. De nombreux relais sont conçus pour un montage et un démontage rapides, sont intégrés dans des prises dédiées et produits dans des formats standards, ce qui facilite le travail des mécaniciens, techniciens de maintenance, etc. Malheureusement, les relais présentent également des inconvénients – bien que les courants de commande soient faibles, en dans le cas d'applications économes en énergie, il est possible de les considérer comme significatives (des dizaines ou des centaines de milliampères). Comme ce sont des composants mécaniques, ils présentent un certain degré de défaillance et ne sont pas en mesure de faire correspondre leurs homologues semi-conducteurs avec la fréquence de commutation.
Parlons sur les caractéristiques de base des relais électromagnétiques, qui doivent être prises en compte lors de la sélection des éléments appropriés pour l'application conçue ou lors de la recherche d'un remplacement pour l'élément défaillant.
Configuration des contacts relais
Le premier aspect est la configuration des contacts. Les abréviations de base ici sont les symboles NO et NC, qui sont dérivés de la langue anglaise « normally open » et « normally closed ». Cela signifie que le circuit commandé par relais peut être normalement fermé ou normalement ouvert, selon les besoins. Bien sûr, dans le cas où la tâche du relais est d'interrompre le fonctionnement de l'appareil uniquement temporairement – nous utiliserons un relais qui ferme le circuit contrôlé au repos. De cette manière, l'élément subira une usure limitée (et ne consommera pas d'énergie lors du fonctionnement normal de l'appareil).
En plus des abréviations NO et NC, les configurations de contact les plus courantes sont :
SPST (Single Pole Single Throw) – l'interrupteur le plus simple qui ferme ou ouvre un contact d'entrée avec un contact de sortie.
SPDT (Single Pole Double Throw) – un seul interrupteur dont le contact d'entrée peut être dans l'une des deux positions, c'est-à-dire être court-circuité avec l'un des deux contacts de sortie. La connexion à l'un d'eux sera fermée lorsqu'aucune tension n'est appliquée à la bobine du relais.
DPST (Double Pole Single Throw) – double interrupteur. Un seul signal de commande active deux circuits indépendants. Au moyen d'un tel relais, par exemple, un contrôle de charge peut être réalisé et un voyant lumineux indique que l'appareil est allumé.
DPDT (Double Pole Double Throw) – deux interrupteurs dont les contacts d'entrée peuvent être dans l'une des deux positions, c'est-à-dire être court-circuités sur l'un des deux contacts de sortie.
Les clients TME qui sont à la recherche de systèmes de terminaux moins typiques peuvent utiliser les dessins techniques visibles après avoir survolé l'icône d'information dans le champ « Configuration du contact » (c'est l'un des filtres visibles en haut de la page).
Paramètres de base des relais électromagnétiques
Outre la configuration des contacts, les paramètres importants des relais concernent principalement leurs caractéristiques électriques. Il faut distinguer ici :
Version du relai – elle définit les caractéristiques générales de l'élément (par exemple, s’il est utilisé pour contrôler des signaux ou s’il est résistant aux courants d'appel importants des charges inductives, telles que les moteurs). On retrouve aussi ici une division en éléments bistables et monostables. Les relais bistables, comme conformément à leur nom, ne changent pas d'état après avoir déconnecté la tension de commande.
Tension nominale de la bobine – la tension optimale qui doit être appliquée à la bobine pour permettre au relais de remplir sa fonction. L'application d'une tension trop basse sera insuffisante pour alimenter le circuit, tandis qu'une tension trop élevée peut endommager l’électroaimant. Il est également important distinguer les systèmes contrôlés en courant alternatif et en courant continu.
Tension commutée maximale – la différence de potentiel la plus élevée pouvant se produire dans le circuit contrôlé. Le dépassement de cette valeur peut non seulement endommager le relais, mais également une panne et une défaillance du contrôleur (cela constitue à son tour une menace pour la santé et la vie des opérateurs !). Il en va de même pour le paramètre Charge maximale des contacts AC.
Montage, taille et pas des broches – les relais ont généralement une disposition des broches caractéristique, ce qui empêche leur installation incorrecte. Dans le cas de composants montés sur un PCB, le système de sortie est généralement compatible avec une trame typique (2,54 mm, 5,08 mm etc.). Il existe également des versions montées en surface (SMT) des relais. Cependant, dans le cas des solutions industrielles, les éléments les plus courants sont montés dans une prise – cela facilite le remplacement du relais et minimise la résistance des connexions.
Résistance de la bobine – ce paramètre permet de déterminer à quelle consommation d'énergie il faut s'attendre avec l'utilisation d'un élément donné. Il permet également d'estimer si le relais ne surchauffera pas
Entrepôt :
