Explorer les relais de commutation : ce que vous devez savoir

Qu'est-ce qu'un interrupteurrelais

Il s'agit d'un composant de contrôle électronique qui adopte la fonction de contrôler l'activation ou la désactivation d'un circuit de courant important via une bobine avec un faible courant. Il est principalement constitué de bobines, de noyaux de fer, d'armatures, de contacts et d'autres composants. Sous tension, la bobine produira sûrement un effet magnétique, attirera l'armature pour qu'elle se déplace, puis poussera les contacts pour se fermer ou s'ouvrir dans le but de contrôler le circuit. Il trouve des applications dans tous les domaines, du contrôle automobile et industriel aux appareils électroménagers. Les avantages découlant de l'utilisation de relais incluent la précision, la haute fiabilité et la réalisation du contrôle d'automatisation.

élément relais

Bobine:La partie la plus fondamentale d’un relais est la bobine, qui est en fait un type d’électro-aimant. Dès qu’il sera sous tension, il générera un puissant champ magnétique. Habituellement, les bobines sont fabriquées en serrant des fils autour d'un noyau magnétique, qui est généralement une bobine de fil ou un matériau ferromagnétique visant à augmenter l'effet de champ magnétique.

Contact:Il s'agit d'une borne électrique délicate qui obstrue ou contrôle le flux de courant dans un circuit. Selon la conception du relais, ils peuvent être dans un état normalement ouvert, un état normalement fermé ou peuvent avoir une fonction de commutation.

Armature:C'est la partie d'un relais qui est déplacée par l'action magnétique d'une bobine et dont le mouvement modifie l'état des contacts.

Joug:Un joug est un cadre métallique qui entoure complètement une bobine pour fournir un chemin complet au champ magnétique pour sa stabilité et son efficacité.

Noyau de fer :Bien qu’il fasse partie de la bobine, il fait partie du circuit magnétique, où les champs magnétiques sont renforcés et conduits.

Coquille:La coque est essentiellement une couche de protection sur le relais ; il s'enroule étroitement sur les parties internes à l'intérieur. Ainsi, même dans des environnements vraiment extrêmes, le relais peut fonctionner parfaitement.

Terminal:Le terminal est utilisé pour connecter le relais à un circuit extérieur et, à l'aide d'un terminal, le relais peut être facilement connecté au circuit.

Printemps:Le ressort joue un double rôle dans un relais : premièrement, maintenir les contacts dans une certaine position afin de maintenir la stabilité du circuit ; Deuxièmement, il ramène rapidement l'armature à sa position d'origine si nécessaire et permet ainsi une commutation rapide des contacts.

Diode:Plusieurs relais sont dotés de diodes intégrées conçues pour protéger la bobine des pics de tension importants pouvant survenir au moment de l'ouverture des contacts. Cela prolonge la durée de vie du relais.

Diagramme de structure 3D du relais

Type de relais de commutation

J'ai effectué ici la classification et la sélection de la plupart des relais du marché. Avant cela, ils avaient des caractéristiques fonctionnelles différentes ; permettez-moi de les présenter un par un ci-dessous.

Relais électromécanique

C’est la forme de relais la plus traditionnelle et la plus utilisée. Le composant principal est l'électro-aimant, qui générera un champ magnétique pour attirer et entraîner l'interrupteur mécanique lors de la mise sous tension afin d'actionner et de modifier l'état d'un circuit. Ce type de relais présente des caractéristiques de stabilité et de fiabilité, une action rapide et convient à divers systèmes de commande électrique.

Relais statique

Les relais statiques profitent des technologies avancées de semi-conducteurs telles que le transistor ou le thyristor pour remplacer l'électro-aimant et le commutateur mécanique traditionnels. Ce type de relais est très adapté au contrôle haute fréquence et de haute précision en raison de sa vitesse de réponse sans contact, sans bruit, rapide et de sa longévité.

relais Reed

Le relais Reed est un type de relais électromécanique contenant un ou plusieurs interrupteurs Reed à l'intérieur de petits tubes en verre ou en plastique. Sous l’action du champ magnétique, le ressort va se déformer, modifiant ainsi l’état du circuit. Ce type de relais présente des avantages tels qu'une petite taille, une sensibilité élevée et une bonne étanchéité, principalement utilisés dans la conception de circuits compacts.

Relais temporisé

Ces relais à retard peuvent introduire un retard de synchronisation entre les signaux d'entrée et de sortie pour le contrôle du retard du circuit. Normalement, ces relais ont un temps de retard réglable et conviennent à une utilisation dans les endroits où un contrôle exact des intervalles de temps est nécessaire, comme les minuteries, les contrôleurs de séquence, etc.

Relais de verrouillage

Le relais de verrouillage a une fonction d'auto-verrouillage qui peut maintenir son état de sortie inchangé en cas de mise hors tension. Normalement, ce type de relais est verrouillé par des moyens mécaniques ou électriques. Il s'applique à une situation qui nécessite la stabilité du circuit, par exemple un circuit mémoire, un système de contrôle de sécurité, etc.

Relais de surcharge

Catalogue de relais de surcharge Il est utilisé pour surveiller de manière protectrice le changement de courant du circuit et couper le circuit lorsque le courant dépasse la valeur définie afin d'éviter tout dommage au circuit et à l'appareil résultant d'une surcharge ou d'un court-circuit. Les relais se caractérisent par une sensibilité élevée et une fiabilité puissante, qui constituent la garantie essentielle de la sécurité du système électrique. Nous l'appelons le relais thermique.

Relais thermique
Il est utilisé pour la protection des circuits et est généralement conçu pour surveiller les changements thermiques dans les circuits et fournir une action de commutation lorsque la température dépasse une valeur prédéterminée. Ce type de relais comprend généralement des éléments de détection de température et des interrupteurs à contact, adaptés aux applications nécessitant une surveillance et une protection de la température, telles que la protection contre la surchauffe d'équipements tels que des moteurs et des transformateurs.

Relais de contrôle
Les relais de contrôle sont principalement utilisés pour guider d'autres appareils afin de contrôler les actions. Il se compose généralement de plusieurs sorties de contact, qui peuvent réaliser des fonctions de contrôle logique complexes. Ce type de relais est largement utilisé dans une série de systèmes de commande électrique, notamment les contacteurs, les démarreurs de moteurs, etc.

Brancher le relais
Le relais enfichable est un type de relais très facile à installer et à remplacer. Il a généralement des dimensions et des interfaces standardisées, ce qui facilite son insertion dans des panneaux de commande ou des appareils de commutation. Ce type de relais convient aux situations nécessitant un remplacement ou une maintenance fréquente, comme dans les lignes de production industrielle ou les équipements d'automatisation.

Caractéristiques des relais de commutation

Les propriétés des relais varient selon le type et la conception, mais voici les caractéristiques générales applicables universellement à la plupart des relais, et elles doivent être expliquées ici, qui deviennent nécessaires pour comprendre et choisir le bon relais :

Capacité de commutation

C'est la valeur maximale du courant et de la tension que le relais peut supporter et gérer. Si ces limites sont dépassées, cela peut entraîner des dommages ou une détérioration des performances du relais.

Résistance des contacts

La résistance de contact est le niveau d'interférence avec le flux de courant provoqué par les contacts du relais lorsque les contacts du relais sont fermés. Dans les applications où des courants élevés doivent être gérés, il sera préférable que la résistance de contact soit faible pour maintenir les pertes d'énergie et la génération de chaleur à de faibles niveaux.

Temps de rebond de fonctionnement

Le temps de rebond est la situation instable de courte durée d'un contact de relais, pour des raisons mécaniques ou électromagnétiques, après la fermeture ou l'ouverture jusqu'à ce qu'il atteigne enfin la stabilité. Dans le cas d'applications de commutation à grande vitesse, le temps de rebond devient un paramètre très important car il peut réellement détériorer les performances et la stabilité du système.

Temps de fonctionnement

Il définit le temps nécessaire à partir du moment où la bobine commence à s'allumer ou s'éteindre jusqu'à ce que les contacts du relais soient complètement fermés ou ouverts. Ce paramètre est très important pour les systèmes nécessitant une précision dans le contrôle du timing.

Temps de sortie

Temps de relâchement : C'est le temps que mettent les contacts d'un relais pour passer d'une position complètement fermée à une position complètement ouverte après que la bobine soit hors tension ou éteinte. C’est également un aspect vital pour les systèmes qui nécessitent une réponse dans les plus brefs délais.

Durée de vie prévue

La durée de vie attendue indique le nombre d'opérations pouvant être effectuées par un relais avant qu'une panne ne se produise. Elle est parfois également appelée durée de vie mécanique ou durée de vie électrique. Ce paramètre est important pour juger de la fiabilité et de la capacité de fonctionnement à long terme des relais.

Résistance d'isolation

Il fait principalement référence à la valeur de résistance entre les bobines et les contacts du relais et entre les différentes parties du circuit. Une résistance d'isolation élevée peut éviter les fuites et la décharge de courants inutiles pour assurer la sécurité du système et du personnel.

Rigidité diélectrique

La rigidité diélectrique est la valeur de la haute tension qu'un relais peut supporter sans dommage. Ce paramètre est très important pour garantir la fiabilité des relais fonctionnant dans des conditions de haute tension.

Température ambiante

La température ambiante est la température à laquelle le relais peut fonctionner normalement. Certaines applications nécessitent dans certains cas certaines conditions environnementales telles que le fonctionnement à des températures extrêmes pour lesquelles les relais sont conçus.

Chocs et vibrations

Chocs et vibrations : fait référence aux performances d'un relais maintenant ses performances et sa structure contre les chocs mécaniques et les vibrations. La résistance aux chocs et aux vibrations sont importantes lorsque les relais sont utilisés dans des environnements difficiles comme l'industrie ou l'automobile. Les relais doivent être sélectionnés en fonction de leur résistance aux vibrations et aux chocs.

Câblage du relais de commutation

C'est différent pour différents types de relais. Il couvre généralement le câblage des éléments suivants :

Câblage de la bobine

1. Détermination de la tension de la bobine : Tout d’abord, découvrez sur quoi fonctionne la bobine du relais en termes de tension. Il existe généralement trois types : bobines de tension CC 12 V, 24 V et CA.

2. Connectez l'alimentation : alignez les pôles positifs et négatifs de l'alimentation avec les deux broches de la bobine de relais en fonction des exigences de tension de la bobine. De manière générale, les broches des bobines sont étiquetées avec des symboles ou des chiffres tels que « + » et « - ». Lors de la connexion, veillez à ne pas inverser la polarité des pôles positif et négatif ; sinon, la bobine ne fonctionnera pas correctement.

Connecter le contacteur

Contact normalement ouvert : Normalement, ce contact du relais est dans un état ouvert lorsque le relais est à un stade non activé. L'application d'une force électromotrice à la bobine du relais changera l'état et fermera les contacts normalement ouverts. Les contacts normalement ouverts sont très souvent utilisés dans un circuit de commande pour connecter d'autres circuits dans des conditions particulières. Un côté de la charge à contrôler est ensuite connecté à une broche du contact normalement ouvert, tandis que l'autre côté de la charge est connecté à l'alimentation ou à d'autres composants du circuit.

Contacts normalement fermés : les contacts normalement fermés sont ceux qui se ferment par défaut lorsque le relais est hors tension. Dans ce cas, les contacts normalement fermés se déconnecteront lorsque la bobine du relais sera alimentée. Des contacts normalement fermés peuvent également être appliqués dans le circuit de déconnexion sous certaines conditions. La méthode de câblage est presque similaire à celle d'un contact normalement ouvert, qui relie à nouveau la charge aux broches des contacts normalement fermés.

Contact commun : le contact normalement ouvert et le contact normalement fermé partagent une broche, appelée contact commun. Le contact commun sera connecté à un contact normalement ouvert ou à un contact normalement fermé selon les différents états d'action du relais. Les contacts communs doivent être connectés à la partie concernée du circuit en fonction des besoins du processus de câblage.

Commentchoisirun relais de commutation

Choisir le relais approprié est extrêmement important pour garantir le fonctionnement normal d’un système ou d’un équipement électrique. L'explication de ce que vous avez énuméré est la suivante, et elle vous aidera également à faire des choix éclairés :

Tensions et courants nominaux

La tension et le courant nominaux désignent les limites maximales dans lesquelles le fonctionnement d'un relais est assuré d'être sûr. Lors de la sélection, il est généralement nécessaire de s'assurer que la valeur nominale du relais doit être au moins égale ou supérieure à la tension et au courant de fonctionnement réels dans le circuit afin de ne pas surcharger et endommager le relais.

Capacité de commutation

La capacité de commutation du relais est donnée par la charge maximale qu'il peut supporter, y compris le courant, la tension et la puissance. Assurez-vous que la capacité de commutation du relais est suffisamment grande pour gérer les fluctuations de charge et les surcharges transitoires.

Méthode de contact

Choisissez les relais en fonction du nombre et du type de contacts requis pour satisfaire le circuit de commande. NON : Normalement ouvert lorsqu'il n'est pas sous tension ; NC : normalement fermé-fermé lorsqu'il n'est pas sous tension ; CO : dispositif à contact de transition, à la fois NO et NC. Le dispositif de contact de transition peut être NO ou NC.

Durée de vie utile prévue

La durée de vie d'un service de relais est généralement estimée en termes de nombre d'opérations ou de durée de vie mécanique/électrique. Pour les cycles élevés, une sélection de relais longue durée peut être effectuée, ce qui réduira la fréquence de maintenance/remplacement.

Temps de fonctionnement et temps de relâchement

La période d'actionnement est le temps nécessaire au relais pour être excité et aux contacts pour se fermer ou s'ouvrir complètement ; ceci est généralement exprimé en millisecondes. La période de déclenchement est le temps mis par le relais pour s'éteindre et par les contacts pour s'ouvrir complètement. Choisissez des relais dont les temps d'action et de déclenchement sont adaptés aux applications.

Installation

Le relais doit être facile à installer à l'endroit où il a été utilisé. L'emplacement peut être sur un circuit imprimé ou sur un panneau. Cela prend bien sûr en compte la taille du relais, la méthode d'installation ainsi que tout accessoire requis lors du processus d'installation.

Standard

Sélectionnez des relais qui répondent aux normes industrielles pertinentes, telles que, sans s'y limiter, UL, CSA, VDE, CE, etc. De telles normes signifient que la sécurité et les performances des relais répondent aux exigences acceptées au niveau international.

Coût

En ce qui concerne le coût des relais par rapport aux exigences de performance, comparez les prix des différentes marques et modèles pour arriver au produit ayant la valeur la plus élevée.

Réputation de la marque

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Comment tester les relais

Il existe plusieurs façons de tester si le relais fonctionne ou non. Les méthodes de base fournies ici sont très efficaces et ont été couramment adoptées. Voici des explications détaillées, et quelques précautions supplémentaires pour ces méthodes.

Inspection visuelle

Tout d’abord, l’inspection visuelle est la première étape du test d’un relais. En observant attentivement, les dommages ou défauts évidents sur l'apparence du relais peuvent être détectés, tels qu'un contact cassé, une brûlure, une rupture de bobine ou une rupture de coque.

Lors de l'inspection visuelle, la première chose à vérifier est que le relais est hors tension pour éviter tout risque de choc électrique.

Test ohmmètre

Un ohmmètre est un moyen simple et efficace de tester la résistance des bobines des relais. Après avoir coupé l'alimentation, branchez l'ohmmètre sur la borne de la bobine du relais et recherchez la lecture.

Une bonne bobine de relais doit avoir une lecture faible, ce qui implique qu'elle est intacte et qu'elle n'est pas en circuit ouvert. Si la lecture indiquait une résistance « infinie » ou très élevée, cela indiquerait que la bobine est peut-être ouverte ou endommagée.

Tests de continuité

Les tests de continuité sont appliqués à la continuité des contacts de relais. Une fois l'alimentation coupée et le relais déconnecté du circuit, la continuité entre la borne commune et la borne NO/NC doit être testée soit à l'aide d'un testeur de continuité, soit d'un multimètre.

Par exemple, si le test montre qu'il y a une discontinuité entre les contacts, alors les contacts sont soit endommagés, soit sales, le relais doit donc être nettoyé ou remplacé.

Pouvoirtest

Un test de puissance est effectué à la mise sous tension du relais. Connectez le relais au circuit et allumez-le, puis vérifiez la tension aux bornes de la bobine aux deux extrémités.

Si la tension est présente mais que le relais ne parvient pas à s'activer, en interne, le défaut peut provenir d'une rupture de bobine, d'une adhérence de contact ou d'une défaillance mécanique du relais.

Tests de fonctionnement

Le test de fonctionnement est la dernière procédure permettant de confirmer si le fonctionnement du relais est correctement effectué. Pour chaque action ON/OFF du circuit de commande, il doit être connecté au circuit et mis sous tension pour voir si le relais se connecte et se déconnecte ou non.

La défaillance du circuit de commande, une défaillance interne du relais ou des problèmes d'alimentation peuvent être des raisons possibles.

Application du relais de commutation

Automobiles et camions :Ceux-ci sont également très utilisés dans la construction automobile et de camions ; les exemples incluent l’éclairage, l’injection de carburant, l’allumage et les vitres électriques.

Contrôle industriel :Les systèmes de relais trouvent également leur utilisation dans le contrôle industriel, lié au contrôle des moteurs, des processus et des températures.

Communication:Les relais sont utilisés dans les centraux téléphoniques et autres équipements de télécommunications à des fins de commutation et de routage des signaux.

Appareils électroménagers :Les équipements de la classe des appareils électroménagers, tels que les réfrigérateurs, les machines à laver et les climatiseurs, utilisent des relais pour contrôler les moteurs ainsi que d'autres accessoires.

Ordinateurs et appareils électroniques associés :Dans les ordinateurs et autres appareils électroniques, les relais remplissent des fonctions telles que la commutation et le routage des signaux en plus de contrôler l'alimentation électrique des différents composants.
 

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