Recherche sur l'Application du Relais de Temps JSZ3A - B dans le Système de Contrôle des Moteurs

Les relais temporisés sont des dispositifs de contrôle industriel couramment utilisés. Selon leurs caractéristiques de temporisation, ils peuvent être classés en trois types : à temporisation d'entrée, à temporisation de sortie et à temporisation d'entrée/sortie combinée. Parmi ceux-ci, les relais temporisés à temporisation d'entrée sont les plus largement utilisés et facilement disponibles sur le marché. Cependant, de nombreux relais à temporisation d'entrée ont un nombre limité de contacts et ne fournissent que des contacts temporisés sans contacts instantanés, ce qui pose des inconvénients pour la conception de circuits de commande électrique nécessitant des contacts de réponse immédiate.

De plus, lors de la conception de circuits d'équipements, l'indisponibilité d'un type spécifique de relais crée souvent des difficultés pour les ingénieurs. Par conséquent, deux problèmes clés doivent être résolus : (1) Comment élargir la gamme d'applications des relais temporisés à temporisation d'entrée qui manquent de contacts instantanés ? (2) Les relais à temporisation d'entrée peuvent-ils être utilisés comme substituts aux relais à temporisation de sortie lorsque ces derniers ne sont pas disponibles ? Pour répondre à ces questions, cet article présente une étude systématique basée sur le relais temporisé JSZ3A-B, en utilisant des exemples de circuits de démarrage retardé, de circuits d'arrêt retardé et de circuits de démarrage en étoile-triangle, fournissant ainsi des références pratiques.

1. Principe de fonctionnement et types de relais temporisés

Le fonctionnement des relais temporisés repose principalement sur les principes d'attraction et de libération électromagnétique. Un relais typique se compose d'un électroaimant avec une bobine et un noyau mobile en fer. Lorsque la bobine est alimentée, le champ magnétique généré attire le noyau mobile, fermant ou ouvrant ainsi un circuit. Le délai nécessaire est réglé en ajustant un bouton ou un cadran sur le relais.

2. Paramètres du relais temporisé à temporisation d'entrée JSZ3A-B

Le relais temporisé JSZ3A-B se caractérise par sa petite taille, son faible poids, sa haute intégrité structurelle, une large plage de temporisation, une grande précision de temporisation, une excellente fiabilité et une longue durée de vie, ce qui le rend adapté aux systèmes de contrôle automatique dans les machines-outils et les équipements intégrés. Il offre plusieurs options de tension de commande nominale, sélectionnables entre AC 12–380 V ou DC 12–220 V. La plage de temporisation comprend 1 s, 10 s, 60 s et 6 min, réglable via un commutateur de sélection sur le panneau avant. Le relais fournit quatre jeux de contacts temporisés : deux contacts normalement ouverts temporisés-fermés et deux contacts normalement fermés temporisés-ouverts. La précision de temporisation est ≤0,5 %, et la plage de température de fonctionnement est de -5 °C à +40 °C.

En tant que relais à temporisation d'entrée, le JSZ3A-B dispose de huit bornes. Les bornes 2 et 7 sont connectées à l'alimentation ; les contacts 1–3 et 8–6 sont temporisés-fermés (NO) ; les contacts 1–4 et 8–5 sont temporisés-ouverts (NC). Les utilisateurs peuvent sélectionner les contacts appropriés pour la conception de circuits selon leurs besoins.

3. Applications du relais temporisé à temporisation d'entrée JSZ3A-B

Les relais temporisés sont largement utilisés dans les circuits de commande électrique nécessitant des opérations de moteur temporisées, y compris les circuits de démarrage retardé, d'arrêt retardé et de démarrage en étoile-triangle.

3.1 Conception de circuit de contrôle de démarrage retardé du moteur

Le circuit de contrôle de démarrage retardé du moteur est basé sur un circuit de verrouillage (latching). Il permet de contrôler le moteur avec un retard en connectant le contact normalement ouvert temporisé du relais temporisé JSZ3A-B en série avec la bobine du contacteur. Le schéma de contrôle est montré à la Figure 1(a). Comme indiqué à la Figure 1(a), le circuit de contrôle comprend la bobine du relais temporisé, un contact auxiliaire normalement ouvert temporisé, et un contact instantané (immédiat). Cependant, le relais temporisé à temporisation d'entrée JSZ3A-B ne fournit que des contacts temporisés et n'a pas de contacts instantanés. Lors de la conception de circuits pratiques, si un problème similaire se pose, les deux méthodes suivantes peuvent être utilisées pour le résoudre.

3.1.1 Méthode Une

La première méthode est la plus simple et la plus couramment utilisée : utiliser le contact auxiliaire normalement ouvert d'un relais intermédiaire ou d'un contacteur pour fournir le chemin de verrouillage du moteur. Cette méthode est facile à comprendre et à mettre en œuvre pour les débutants. Le schéma de contrôle de moteur spécifique est montré à la Figure 1(b). De plus, en remplaçant le relais intermédiaire KA dans le circuit de contrôle par un autre contacteur KM, on peut également satisfaire les exigences de contrôle.

3.1.2 Méthode Deux

La deuxième méthode utilise le contact normalement ouvert temporisé d'un autre relais temporisé à temporisation d'entrée JSZ3A-B pour fournir le chemin de verrouillage. Cela est réalisé simplement en réglant son délai de temporisation à zéro. Le schéma de contrôle de moteur correspondant est montré à la Figure 1(c).

En plus des circuits de contrôle de démarrage retardé, les circuits de contrôle d'arrêt retardé du moteur sont également représentatifs.

3.2 Conception de circuit de contrôle d'arrêt retardé du moteur

Les relais temporisés à temporisation de sortie fonctionnent de telle manière que leurs contacts agissent immédiatement lorsque la bobine est alimentée, sans aucun délai, mais ils se réinitialisent avec un délai lorsque la bobine est déalimentée. Cette caractéristique correspond parfaitement aux exigences de contrôle d'arrêt retardé du moteur. Par conséquent, l'utilisation de relais temporisés à temporisation de sortie rend relativement simple la conception d'un circuit de contrôle d'arrêt retardé du moteur. Le schéma de contrôle est montré à la Figure 2(a).

3.2.1 Relais temporisé à temporisation de sortie sans contacts instantanés

Le schéma de circuit illustré à la Figure 2(a) est assez facile à comprendre. Cependant, dans les applications pratiques, si un relais temporisé à temporisation de sortie ne comprend pas de contacts instantanés, des relais intermédiaires auxiliaires ou les contacts auxiliaires normalement ouverts des contacteurs peuvent être utilisés comme substituts aux contacts instantanés du relais temporisé. Le schéma de contrôle de moteur modifié est montré à la Figure 2(b).

Processus de fonctionnement : Fermez l'interrupteur principal QS, appuyez sur le bouton de démarrage SB2, et le relais intermédiaire KA et le relais temporisé KT sont alimentés. Le contact auxiliaire normalement ouvert de KA se ferme, réalisant le verrouillage. Le contact temporisé-ouvert de KT se ferme immédiatement, alimentant le contacteur KM, permettant au moteur de fonctionner normalement. Lorsque vous appuyez sur le bouton d'arrêt SB1, KA et KT sont déalimentés. Après l'expiration du délai de temporisation prédéfini, le contact temporisé-ouvert de KT s'ouvre, déalimentant la bobine de KM, arrêtant ainsi le moteur.

3.2.2 Utilisation de relais temporisés à temporisation d'entrée à la place de relais temporisés à temporisation de sortie

Si un relais temporisé à temporisation de sortie n'est pas disponible, un relais temporisé à temporisation d'entrée peut-il être utilisé comme substitut ? En prenant le relais temporisé à temporisation d'entrée JSZ3A-B comme exemple, le schéma de contrôle de circuit peut être modifié en conséquence. Le schéma de contrôle de moteur modifié est montré à la Figure 2(c).

Processus de fonctionnement : Fermez l'interrupteur principal QS, appuyez sur le bouton de démarrage SB2, et le contacteur KM est alimenté. Le contact auxiliaire normalement ouvert de KM se ferme, réalisant le verrouillage, permettant au moteur de fonctionner normalement. Appuyez sur le bouton de démarrage SB3 pour alimenter le relais intermédiaire KA et le relais temporisé KT. Le contact auxiliaire normalement ouvert de KA se ferme, réalisant le verrouillage. Après l'expiration du délai de temporisation prédéfini, le contact temporisé-ouvert de KT s'ouvre, déalimentant la bobine de KM, arrêtant le moteur. Simultanément, le contact de verrouillage de KM1 s'ouvre, déalimentant à la fois le relais temporisé KT et le relais intermédiaire KA.

Cette approche permet une solution flexible lorsque des types spécifiques de relais temporisés ne sont pas disponibles, assurant une opération continue et fiable dans les circuits de contrôle de moteurs.

3.3 Conception de circuit de contrôle de démarrage en étoile-triangle du moteur

Dans la production industrielle et agricole, pour réduire l'impact du démarrage du moteur sur la tension de l'alimentation et d'autres équipements, pour les moteurs de plus grande capacité qui fonctionnent normalement avec des enroulements statoriques triphasés connectés en triangle, le démarrage en étoile-triangle à tension réduite peut être utilisé pour limiter le courant de démarrage. Lors du démarrage, le moteur est d'abord connecté en configuration étoile. Lorsque la vitesse du moteur atteint une certaine valeur, le relais temporisé s'active, changeant la connexion en triangle pour une opération normale.

3.3.1 Utilisation de relais temporisés à temporisation de sortie pour les circuits de contrôle

Le circuit de contrôle peut utiliser les contacts temporisés-ouverts de relais temporisés à temporisation de sortie. Le schéma de conception de circuit de contrôle est montré à la Figure 3(a).

Processus de fonctionnement : Fermez l'interrupteur principal QS, appuyez sur le bouton de démarrage SB2, et le relais intermédiaire KA, le relais temporisé KT et le contacteur KM3 sont simultanément alimentés. Le contact auxiliaire normalement ouvert de KA se ferme, réalisant le verrouillage. Le contact temporisé-ouvert de KT se ferme immédiatement, alimentant la bobine du contacteur KM1 et déalimentant KM2, démarrant le moteur en configuration étoile.

Puisque KM1 est alimenté, son contact normalement fermé s'ouvre, déalimentant la bobine de KT. Après l'expiration du délai de temporisation prédéfini, le contact temporisé-ouvert de KT s'ouvre, déalimentant la bobine de KM1. Le contact normalement fermé de KM1 se ferme alors, alimentant les bobines du contacteur KM2 et du relais temporisé KT. Le contact normalement ouvert de KM2 se ferme, réalisant le verrouillage, tandis que son contact normalement fermé s'ouvre, déalimentant KM3, déconnectant la connexion en étoile et passant à la configuration en triangle. Simultanément, le contact temporisé-ouvert de KT se referme, réalimentant la bobine de KM1, permettant au moteur de fonctionner normalement en configuration en triangle. Appuyez sur le bouton d'arrêt SB1 pour déalimenter la bobine de KM1, déconnecter le circuit principal et arrêter le moteur.

3.3.2 Utilisation de relais temporisés à temporisation d'entrée pour les circuits de contrôle

Lorsque le type de relais temporisé est limité, les contacts temporisés-ouverts d'un relais temporisé à temporisation d'entrée peuvent remplacer les contacts temporisés-ouverts d'un relais temporisé à temporisation de sortie. Le schéma de contrôle de moteur modifié en utilisant le JSZ3A-B est montré à la Figure 3(b).

Processus de fonctionnement : Fermez l'interrupteur principal QS, appuyez sur le bouton de démarrage SB2, et le relais intermédiaire KA, le relais temporisé KT, le contacteur KM1 et KM3 sont simultanément alimentés, tandis que KM2 est déalimenté. Le contact auxiliaire normalement ouvert de KA se ferme, réalisant le verrouillage, démarrant le moteur en configuration étoile. Après l'expiration du délai de temporisation prédéfini, le contact temporisé-ouvert de KT s'ouvre, déalimentant la bobine de KM1.

Le contact normalement fermé de KM1 se ferme alors, alimentant la bobine de KM2. Le contact normalement ouvert de KM2 se ferme, réalisant le verrouillage, tandis que son contact normalement fermé s'ouvre, déalimentant KM3, déconnectant la connexion en étoile et passant à la configuration en triangle. Simultanément, le contact normalement fermé de KM3 se ferme, réalimentant la bobine de KM1, permettant au moteur de fonctionner normalement en configuration en triangle. Appuyez sur le bouton d'arrêt SB1 pour déalimenter la bobine de KM1, déconnecter le circuit principal et arrêter le moteur.

Tout au long du processus de commutation dans les deux circuits de contrôle mentionnés ci-dessus, le contacteur principal KM1 reste déalimenté, offrant une protection de sécurité efficace pour le moteur.

4. Conclusion

Cet article, en prenant le JSZ3A-B comme exemple, présente l'application de relais temporisés à temporisation d'entrée sans contacts instantanés dans les circuits de contrôle de démarrage retardé, d'arrêt retardé et de démarrage en étoile-triangle. Il fournit des solutions pratiques pour la conception de circuits électriques lorsque des types spécifiques de relais temporisés ne sont pas disponibles.