Caractéristiques générales d'un Relais

1 Fonction

Un relais électrique est un appareil destiné à produire des modifications soudaines,
prédéterminées dans un ou plusieurs circuits électriques de sortie, lorsque certaines conditions
sont remplies dans les circuits électriques d’entrée dont il subit l’action.

Il assure une opération logique entre une information d’entrée et l’information de sortie
correspondante.

L’information d’entrée peut être l’image :

•  d’une grandeur électrique : intensité, fréquence, …,
•  d’une grandeur non électrique : température, niveau, pression,…,
•  d’un événement : apparition d’un défaut, fin decourse d’un mobile, déroulement d’unephase
 de processus industriel.

 Figure 1 : Relais électromécanique

           
        Symboles

Figure 2

Symboles des relais électromécaniques

Figure 3

N.B. Pour les schémas des relais avec les socles de connexions (voir annexes)

Représentation des contacts

Figure  4

2 classification

Mode de fonctionnement

Suivant la relation logique entre l’état de l’information d’entrée et l’état du relais :

2-1. Relais à simple enroulement (type monostable) :

Lorsque le courant passe dans la bobine, les contacts changent immédiatement d’état. Lorsque
le courant cesse, les contacts reviennent immédiatement à leur position initiale (position 1).

Ce type de relais existe en courant alternatif et en courant continu.

- état de repos : relais non alimenté;
- état de travail : relais alimenté convenablement.

2. 2. Relais à double enroulement (type monostable) :

Le relais fonctionne (changement d’état des contacts), lorsque le courant passe dans la bobine« b »
 ou à la fois dans la bobine « a » et dans la bobine « b ».

Ce type de relais existe en courant alternatif et courant continu.

2. 3. Relais bistable

Ce relais est composé électriquement :

- de deux bobines installées sur un circuit magnétique (électroaimant).
- de plusieurs contacts inverseurs (contact à ouverture et à fermeture possédant un point
commun) qui sont à position maintenue.

Schéma représentation d’un relais bistable à un contact inverseur utilisable.

L’alimentation de la bobine K1y fait changer les contacts de la position stable (x) à la position
stable (y) ; ces contacts restent dans la position (y) bien que la bobine K1yne soit plus excitée
(ouverture du circuit par le contact inverseur). Pour revenir dans la position stable d’origine
(position stable (x)) il faut alimenter la bobine K1xqui s’excite pendant un temps suffisant
pour faire changer l’état des contacts inverseurs.

Avantages de ce type de relais :

Il n’est pas nécessaire de continuer d’alimenter la bobine après le passage du contact à l’état
stable désiré. Sa commande peut donc s’effectuer en utilisant des impulsions.

En cas de coupure de l’alimentation, les contacts inverseurs restent dans l’état ou ils se
trouvent (c’est la fonction mémoire du dernier ordre reçu).

EXEMPLE:

Les contacts se trouvent en position fig1. Si le courant passe dans la bobine A1. Les contacts
changent d’état (portion fig.2) mais contrairement au relais monostable, ils restent dans cet
état lorsque le courant ne passe plus dans la bobine A1 (position fig. 3). Si on fait passer un
courant dans la bobine A0, les contacts reviennent en position initiale.

Ce type de relais existe en courant alternatif et en courant continu.

3 Conception technologique

Suivant la conception technologique retenue :

3-1 Electromangétique :

 relais dans lequel l’opération logique est produite par le déplacement
relatif d’éléments mécaniques sous l’action d’un courant électrique parcourue par le circuit d’entrée ;

3-2 Statique :

 relais dans lequel l’opération logique est produite par des éléments

électroniques, magnétiques, optiques ou autres, à l’excursion de tout élément mobile.

Les relais statiques (solid state relay)

Figure 5 : schéma de principe d'un relais statiques

Sens de la grandeur d’alimentation

Suivant les conditions de fonctionnement :

•  polarisé:
Relais dont le changement d’état dépend du sens de sa grandeur d’alimentation d’entrée ;
•  non polarisé:
Relais dont le changement d’état ne dépend pas du sens de sa grandeur d’alimentation d’entrée.

Exemple de relais polarisé :

Le relais fonctionne si un courant continu passe dans le sens tel que la borne repérée par un
point noir soit positive (sens de la flèche fig. 2).

Schémas de base, commande d’un relais auxiliaire.

Relation entre le niveau de la grandeur d’alimentation et le fonctionnement
-  relais de tout ou rien:
Relias destiné à être alimenté par une grandeur dont la valeur est :
- soit supérieur à celle pour laquelle il fonctionne,
- soit inférieure à celle pour laquelle il relâche ;
•  relais de mesure: relais électrique destiné à opérer à une ou plusieurs valeurs de sa grandeur caractéristique, chacune de ces valeurs sont prédéterminée et assortie d’une précision spécifiée.

3-3 Relais temporisés

Par rapport à cette caractéristique les relais de mesure peuvent avoir un fonctionnement avec un temps :

-  non spécifié ;
-  spécifié et indépendant  de la grandeur d’alimentation d’entrée (grandeur
caractéristique) et dans ce cas il est généralement constant :

-  spécifié et dépendant de la grandeur caractéristique en particulier lorsqu’une loi,
indiquée par le constructeur, précise comment varie la grandeur dans le temps.

La fonction G = f (t) peut être (G pour grandeur) :

- croissante, le temps de fonctionnement croit lorsque la grandeur caractéristique croit ;
la courbe est donnée par le constructeur ;
- décroissante, le temps de fonctionnement décroît lorsque la grandeur caractéristique
croit, la courbe peut être conforme à des valeurs normalisées ou donnée par le
constructeur (NF C 45-211).

Dans le relais tout-ou-rien la temporisation s’exprime en spécifiant un temps relatif à l’une
de leurs deux actions : fonctionnement ou relâchement. Ce temps est indépendant de la
grandeur d’alimentation.

Figure 6 Les relais temporisés

N.B. La description des fonctions de temporisation ( voir annexes).

 N.B.Les socles de connexion pour relais (voir annexes).