Qu'est-ce qu'un relais ?

Qu'est-ce qu'un relais ?

Définition : Le relais est un dispositif qui ouvre ou ferme les contacts pour provoquer le fonctionnement d'autres commandes électriques. Il détecte les conditions intolérables ou indésirables dans une zone déterminée et donne des ordres au disjoncteur pour déconnecter la zone affectée, protégeant ainsi le système des dommages.

Principe de fonctionnement du relais

Il fonctionne sur le principe de l'attraction électromagnétique. Lorsque le circuit du relais détecte le courant de défaut, il alimente le champ électromagnétique qui produit un champ magnétique temporaire.

Ce champ magnétique actionne l'armature du relais, ce qui entraîne l'ouverture ou la fermeture des connexions. Un relais à faible puissance dispose généralement d'un seul jeu de contacts, tandis qu'un relais à haute puissance est équipé de deux jeux de contacts pour ouvrir l'interrupteur.

La structure interne du relais est représentée dans la figure ci-dessous. Elle comporte un noyau en fer autour duquel est enroulé une bobine de commande. L'alimentation de la bobine se fait via les contacts de la charge et de l'interrupteur de commande. Lorsqu'un courant circule dans la bobine, un champ magnétique est généré autour d'elle.

Sous l'influence de ce champ magnétique, le bras supérieur du aimant attire le bras inférieur, fermant ainsi le circuit et permettant au courant de circuler dans la charge. Si les contacts sont déjà fermés, le mouvement s'effectue dans le sens inverse, ouvrant les contacts.

Pôle et jet
Le pôle et le jet se réfèrent aux configurations du relais. Ici, le pôle représente l'interrupteur, et le jet indique le nombre de connexions. Un relais simple pôle simple jet est le type le plus simple, n'ayant qu'un seul interrupteur et une seule connexion possible. De même, un relais simple pôle double jet a un seul interrupteur mais deux options de connexion possibles.

Construction du relais
Un relais fonctionne à la fois électriquement et mécaniquement. Il comprend une partie électromagnétique et des jeux de contacts qui effectuent l'opération de commutation. La construction d'un relais peut être principalement catégorisée en quatre groupes : contacts, paliers, conception électromécanique, et terminaisons et boîtier.

Contacts – Les contacts sont la partie la plus cruciale d'un relais car ils ont un impact significatif sur sa fiabilité. Des contacts de haute qualité offrent une résistance de contact faible et une usure réduite. Le choix du matériau des contacts dépend de plusieurs facteurs, tels que la nature du courant à interrompre, l'amplitude du courant d'interruption, la fréquence de fonctionnement et la tension.

Paliers – Les paliers peuvent être de différents types, y compris à billes simples, à billes multiples, pivot-billes, et à billes précieuses. Un palier à bille simple est utilisé pour les applications nécessitant une grande sensibilité et un faible frottement. Les paliers à billes multiples, quant à eux, offrent un faible frottement et une meilleure résistance aux chocs.

Conception électromécanique – La conception électromécanique englobe la conception du circuit magnétique et l'assemblage mécanique du noyau, de la culasse et de l'armature. Pour améliorer l'efficacité du circuit, la réluctance du chemin magnétique est minimisée. L'électroaimant est généralement fabriqué en fer doux, et le courant de la bobine est habituellement limité à 5A, avec une tension de bobine fixée à 220V.

Terminaisons et boîtier – L'assemblage de l'armature avec l'aimant et la base est réalisé à l'aide d'un ressort. Le ressort est isolé de l'armature par des blocs moulés, qui assurent la stabilité dimensionnelle. Les contacts fixes sont généralement soudés par points sur le lien terminal.