Le relais est l’un des composants courants du système de commande électrique, largement utilisé dans divers domaines de commande de moteurs. Dans le contrôle des moteurs DC sans balais, le rôle de relais est particulièrement important. Il peut régler le démarrage, l'arrêt, la direction, la vitesse et d'autres fonctions du moteur via le circuit de commande.
qu'est-ce qu'un relais
Un relais est un composant électrique utilisé pour contrôler un interrupteur de circuit. Grâce au principe électromagnétique, le relais peut contrôler le commutateur du circuit haute tension sous l'action d'un signal basse tension. Le relais est généralement composé d'une bobine, d'un contact et d'un noyau de fer. Lorsque la bobine est alimentée, le champ magnétique fait que le noyau de fer attire ou pousse le contact, de manière à réaliser la fermeture ou la coupure du circuit.
Présentation du moteur à courant continu à balais
Le moteur à courant continu à balais (en abrégé moteur à courant continu à balais) est une sorte de moteur qui utilise le contact entre le balai et le collecteur pour changer le sens du courant. Son principe de fonctionnement est relativement simple, mais en raison du frottement mécanique, son efficacité et sa durée de vie sont légèrement inférieures à celles d'un moteur sans balais. Cependant, en raison de sa structure simple et de son faible coût, il est encore largement utilisé dans les petits appareils électroménagers, les outils électriques automobiles et dans d’autres domaines.
La fonction de base du relais dans le contrôle du moteur à courant continu sans balais
La fonction principale du relais dans le système de contrôle du moteur à courant continu sans balais est de contrôler le démarrage et l'arrêt, l'inversion de sens et d'autres caractéristiques électriques du moteur via des signaux électriques. Le relais contrôle la connexion ou la déconnexion du circuit moteur via le commutateur de courant, de manière à réaliser la régulation du moteur. Plus précisément, les relais jouent un rôle dans :
Contrôle de démarrage et d'arrêt du moteur
L'alimentation électrique du moteur peut être contrôlée via le relais pour réaliser le démarrage et l'arrêt du moteur. Dans certains systèmes de commande de moteur simples, le relais est utilisé comme interrupteur pour contrôler directement le fonctionnement du moteur en connectant ou en déconnectant l'alimentation du moteur.
Commande inversée du moteur
Dans le moteur à courant continu sans balais, la méthode courante pour contrôler le sens de rotation du moteur consiste à inverser la polarité de l'alimentation du moteur. Le relais peut contrôler le sens de rotation du moteur en commutant le sens du courant dans le circuit pour réaliser le mouvement avant ou arrière du moteur.
Réglage de la vitesse du moteur
Dans certains systèmes de commande de moteur à courant continu sans balais, le relais ajuste indirectement la vitesse du moteur en ajustant la fréquence d'entrée de l'alimentation du moteur. Bien que ce mode de régulation de vitesse ne soit pas aussi précis que le contrôle PWM, le relais peut fournir certaines fonctions de régulation de vitesse dans certaines applications simples ou peu coûteuses.
Le câblage de la figure ci-dessus correspond au principe de commande du moteur. Deux relais SPDT sont utilisés pour connecter le moteur. La connexion par défaut met le moteur en état de freinage, de sorte que l'énergie puisse être rapidement libérée vers le sol lorsque le moteur est éteint. Les deux relais sont essentiellement utilisés comme quatre interrupteurs contrôlables.
Application du relais dans le contrôle du moteur à courant continu sans balais
Application dans les appareils électroménagers
Dans de nombreux appareils électroménagers, tels que les ventilateurs, les machines à laver, les aspirateurs, etc., des relais sont utilisés pour contrôler le démarrage, l'arrêt et l'inversion des moteurs. Par exemple, dans une machine à laver, le relais contrôle la rotation avant et arrière du moteur pour terminer le
processus de lavage et de déshydratation.
Application aux outils électriques
Les outils électriques tels que les perceuses électriques et les tournevis électriques sont souvent entraînés par des moteurs à courant continu à balais. L'application du relais dans ces outils consiste principalement à contrôler le démarrage, l'arrêt, l'inversion et la commutation des différents états de fonctionnement du moteur. Par exemple, dans une perceuse électrique, le relais contrôle la rotation positive et négative du moteur pour le perçage ou le retrait.
Application en robot
Dans le système de contrôle de robot, le moteur à courant continu sans balais est souvent utilisé pour l'entraînement du mouvement, et le relais est responsable du contrôle de la direction et de la vitesse du moteur dans ce type de système. Le robot peut changer la direction du mouvement en changeant la polarité de l'alimentation du moteur via le relais, ou utiliser la combinaison de relais pour contrôler le mouvement de plusieurs moteurs.
Application dans le véhicule électrique
Dans certains véhicules électriques à basse vitesse (tels que les scooters électriques, les vélos électriques, etc.), des moteurs à courant continu à balais sont utilisés pour la conduite. L'application du relais dans ce type de véhicule électrique comprend le contrôle du démarrage, de l'arrêt et de la régulation de la vitesse du moteur.
Avantages du relais dans le contrôle du moteur DC sans balais
faible coût
Le coût du relais est relativement faible. Pour certains équipements peu coûteux, l’utilisation d’un relais pour contrôler le moteur peut réduire le coût global.
Haute sécurité
Le relais peut réaliser une isolation électrique et éviter efficacement les dommages au système ou les problèmes de sécurité causés par des défauts électriques.
Facile à utiliser
Le principe de contrôle du relais est simple et facile à utiliser et à entretenir.
Résiste à un courant élevé
Le relais peut généralement supporter un courant important, il peut donc être appliqué au contrôle d'un moteur de haute puissance
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Comparaison entre le relais et d'autres équipements de contrôle
Comparé à d'autres dispositifs de contrôle, comme MOSFET, SCR, etc., le relais présente des avantages et des inconvénients évidents dans le contrôle du moteur CC sans balais. Le relais convient aux applications de faible coût et de simplicité, mais le contrôleur MOSFET ou PWM est plus puissant pour un contrôle de haute précision à grande vitesse.
résumé
En tant que composant de contrôle électronique mature et bon marché, le relais joue un rôle important dans le contrôle du démarrage et de l'arrêt, du contrôle inverse, de la régulation de la vitesse et d'autres aspects du moteur CC sans balais. Avec les progrès continus de la science et de la technologie, les performances du relais continuent de s'améliorer. Dans un avenir proche, il sera confronté à une application plus large dans davantage de domaines.
