Le rôle des relais dans les systèmes de contrôle industriel

Un relais de commande est un interrupteur électrique qui permet au courant de circuler dans une bobine qui ferme ou ouvre l'interrupteur. Les relais utilisent un petit courant pour contrôler un courant plus important, ce qui les rend idéaux pour contrôler des dispositifs de grande puissance tels que les moteurs, les lumières, les vannes et les capteurs. Leur polyvalence permet d'assurer des fonctions telles que l'automatisation, le fonctionnement à distance et les verrouillages de sécurité dans des systèmes complexes dans les secteurs de la fabrication, de la production d'énergie et des transports. Cet article présente les schémas de câblage généraux des relais à 4 et 5 broches utilisés dans des applications typiques.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'un relais de contrôle ?
• Relais à 4 et 5 broches
• Dispositifs de protection à relais
• Exemple de schéma de câblage d'un relais de contrôle
• Panneau de contrôle et de relais
• FAQ

Qu'est-ce qu'un relais de contrôle ?

Un relais permet au courant de circuler dans une bobine qui ferme ou ouvre un interrupteur. La bobine crée un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée et actionne un ensemble de contacts. Ces contacts peuvent ensuite être utilisés pour activer ou désactiver un autre circuit ou pour commander un appareil de grande puissance.

Avantages

• Les relais offrent les avantages suivants :
• Les relais permettent d'acheminer l'énergie vers un appareil par le chemin le plus court, éliminant ainsi les pertes de tension.
• Des câbles plus fins peuvent être utilisés pour connecter l'interrupteur de commande au relais, ce qui permet d'économiser de l'espace, du poids et de l'argent.
• Les mêmes valeurs nominales de tension et de courant que celles des autres types d'interrupteurs, tels que les interrupteurs mécaniques, ne limitent pas les relais. Elles sont donc idéales pour la commutation de charges de forte puissance, telles que les moteurs et les transformateurs.

Relais à 4 et 5 broches

Les relais à 4 broches sont conçus pour activer et désactiver un seul circuit, tandis que les relais à 5 broches sont utilisés pour commuter le courant électrique entre deux circuits.

Relais à 4 broches

Les relais à 4 broches ont deux broches (85 et 86) pour actionner la bobine du relais et deux broches (30 et 87) pour contrôler un circuit. Il existe deux types de relais à 4 broches : normalement ouvert et normalement fermé. Un relais normalement ouvert (NO) a un contact ouvert dans des conditions normales/ Lorsqu'il se ferme, il met un circuit sous tension lorsque la bobine du relais est alimentée (figure 3). De même, un relais normalement fermé (NF) coupe l'alimentation d'un circuit lorsque la bobine du relais est alimentée (figure 4).

Travailler

Les broches 85 et 86 constituent le côté commande. Les broches 30 et 87 forment le côté interrupteur. L'alimentation des bornes 85 et 86 alimente la bobine du relais. Cela produit un champ magnétique qui agit sur le côté du commutateur, fermant le contact de sa position ouverte dans un relais normalement ouvert (ou ouvrant le contact de sa position fermée dans un relais normalement fermé).

Relais à 5 broches

Les relais à 5 broches utilisent deux broches (85 et 86) pour actionner la bobine et trois broches (30, 87 et 87A) pour commuter l'alimentation entre deux circuits électriques différents. Les relais à 5 broches ont des broches de connexion normalement fermées et normalement ouvertes (figure 5).

Travailler

Les broches 85 et 86 constituent le côté commande. Les broches 30, 87 et 87A forment le côté interrupteur. Le côté interrupteur comporte trois contacts, dont l'un est normalement fermé et l'autre normalement ouvert. Lorsque le côté commande (broches 85 et 86) est alimenté en courant, la bobine produit un champ magnétique qui agit sur le côté interrupteur, tirant le contact normalement fermé vers le contact normalement ouvert.

Dispositifs de protection à relais

Les relais produisent un pic de tension important lorsqu'ils sont éteints. Ce phénomène est dû à la disparition rapide du champ magnétique dans la bobine du relais, ce qui entraîne une brève surtension qui peut potentiellement endommager les composants électroniques du circuit. Pour cette raison, des résistances ou des diodes sont souvent utilisées avec les relais pour gérer et fournir un chemin pour dissiper la pointe de tension.

Exemple de schéma de câblage d'un relais de contrôle

Considérons un système de relais à 4 broches qui permet au commutateur d'éclairage monté sur le tableau de bord (figure 7 étiquetée A) de commander une charge à courant élevé, telle qu'un phare ou un feu antibrouillard (figure 7 étiquetée D). Le relais agit comme un amplificateur, permettant à un petit courant provenant de l'interrupteur de commander un courant beaucoup plus important à la charge.

Le système fonctionne comme suit :

1. Lorsque l'interrupteur est allumé, il fournit une tension positive à la broche 86 du relais.
2. Cette tension alimente la bobine du relais, ce qui provoque la fermeture des contacts du relais.
3. Lorsque les contacts du relais se ferment, ils relient la broche 30 du relais à la broche 87 du relais.
4. Cela permet au courant de la batterie de circuler à travers le relais jusqu'à l'ampoule et de l'allumer.

Panneau de contrôle et de relais

Un tableau de commande et de relais (PCR) est une enceinte qui contient des composants électriques et électroniques utilisés pour contrôler et surveiller l'équipement électrique. Les CRP sont utilisés dans diverses applications, notamment l'automatisation industrielle, la distribution d'énergie et la gestion des bâtiments. Les CRP contiennent généralement les éléments suivants :

• Relais : Les relais sont des interrupteurs électriques commandés par un signal de faible puissance. Ils sont utilisés pour commuter des charges de forte puissance, telles que des moteurs et des transformateurs.
• Contacteurs : Les contacteurs sont des relais de grande puissance utilisés pour commuter des charges à haute tension et à haute intensité.
• Disjoncteurs : Les disjoncteurs sont des dispositifs de protection qui se déclenchent pour ouvrir un circuit en cas de défaillance.
• Fusibles : Les fusibles sont des dispositifs de protection qui fondent pour ouvrir un circuit en cas de défaillance.
• Mètres : Les compteurs mesurent les grandeurs électriques, telles que la tension, le courant et la puissance.
• Indicateurs : Les indicateurs fournissent des informations visuelles et sonores sur l'état de l'équipement électrique.
• Contrôleurs : Les contrôleurs sont des dispositifs programmables qui commandent le fonctionnement de l'équipement électrique.
• Les CRP peuvent être conçus sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques d'une application. Ils peuvent être simples ou complexes, selon les besoins de l'application.
• Voici quelques exemples d'applications où les CRP sont utilisés :
• Automatisation industrielle : Les CRP sont utilisés pour contrôler le fonctionnement des machines et équipements industriels, tels que les bandes transporteuses, les robots et les machines-outils.
• Distribution de l'énergie : Les PRC sont utilisés pour contrôler et surveiller le flux d'énergie dans les systèmes de distribution électrique.
• Gestion des bâtiments : Les CRP sont utilisés pour contrôler et surveiller les systèmes des bâtiments, tels que le chauffage, la ventilation et la climatisation (HVAC), l'éclairage et la sécurité.

FAQ

Quelle est la différence entre un relais à 4 et 5 broches ?

Les relais à 4 broches ont 4 broches de connexion, contrôlant un seul circuit. Les relais à 5 broches comportent 5 broches et gèrent deux circuits par l'intermédiaire de contacts de commutation.

Quelle est la différence entre les commandes à relais et les commandes communicantes ?

Les commandes à relais utilisent des relais électromécaniques pour les fonctions marche/arrêt de base. Les commandes communicantes utilisent la technologie numérique pour échanger des données, ce qui permet une automatisation et une intégration avancées dans des systèmes complexes.