Le relais électromécanique est un composant électrique constitué d’un interrupteur mécanique qui peut être commandé électriquement en appliquant une tension sur la bobine qu’il contient.
Ce composant est considéré comme un composant de puissance plutôt qu’un composant électronique, bien qu’il existe des éléments appelés (Mini Relay) montés sur des circuits électroniques. Il est disponible en plusieurs tailles et puissances différentes, allant de 1 Amp à 60 Amps, et joue un rôle important dans les circuits industriels, notamment en remplaçant le contacteur qui produit un bruit fort lors de l’ouverture et de la fermeture.
Parmi ses utilisations les plus courantes dans les circuits électroniques, il y a la commande de l’étage de sortie final en contrôlant la tension appliquée à la bobine du relais à l’aide d’un petit transistor dont le courant ne dépasse pas un ampère.
Cependant, notez que le relais prend quelques millisecondes pour réagir à l’activation ou à la désactivation, ce délai étant dû à son inertie mécanique. Par conséquent, on ne peut pas l’utiliser dans des applications nécessitant une grande vitesse, où il est remplacé par des thyristors de puissance, des triacs ou des interrupteurs à semi-conducteurs.
On le trouve couramment dans les applications industrielles : dans les circuits de régulation électrique, les appareils PLC, les circuits d’ascenseurs et de portes électriques, ainsi que dans de nombreuses autres applications.
En plus d’être disponible avec différents courants, il est également proposé avec différentes tensions de commande, qui sont des tensions standard mondiales : 6 V, 9 V, 12 V, 15 V, 24 V, 36 V, 48 V, 60 V, 220 V…
Les types de relais :
Il existe différents types de relais classés selon le nombre de points de contact et le nombre de supports de contacts. Le nombre de supports de contacts détermine ce qu’on appelle les pôles, et le nombre de points de contact détermine ce qu’on appelle les commutations. Les principaux types sont :
Le relais à un seul pôle et une seule commutation (SPST) :
Dans ce type de relais, il y a un seul bras (c’est-à-dire un seul pôle) et ce bras a un seul point de contact.
Le relais à un seul pôle et deux commutations (SPDT) :
Dans ce type de relais, il y a un seul bras (un pôle) avec deux points de contact. Ces points sont disposés de manière à ce que lorsque le bras se déplace, l’un des points établit la connexion tandis que l’autre est en position ouverte.
Le relais à deux pôles et une seule commutation (DPST) :
Dans ce type de relais, deux bras se déplacent simultanément, et chaque bras a un seul point de contact.
Le relais à deux pôles et deux commutations (DPDT) :
Dans ce type de relais, deux bras se déplacent simultanément, mais chaque bras possède deux points de contact.
L’utilisation des relais ne se limite pas aux applications simples, mais, elle s’étend également à des dispositifs utilisés dans les cartes de commande industriels (exemple : PLC) en tant qu’outil de protection électrique contre les dangers de surcharge de courant (relais thermique).
Exemple :
J’ai un moteur de pour pomper de l’eau à partir d’un puits, d’une puissance de 7 chevaux, soit 10 × 736 = 5 152 watts, fonctionnant sous une tension triphasée de 380 V à une fréquence de 50 Hz, avec un facteur de puissance de 0,87.
Le problème : protéger ce moteur contre le risque de surcharge, qui peut être causé par une baisse de tension d’alimentation, une augmentation de la charge sur l’arbre du moteur, ou d’autres facteurs.
Solution :
Choisir un relais dont le courant nominal est proche de celui du moteur, En tenant compte que les fabricants de relais considèrent les puissances standard des moteurs.
Le courant du moteur peut être calculé à partir de la relation suivante :
I=5152/572.61=8.99A
Le courant de surcharge, selon les normes, est considéré comme acceptable lorsqu’il est dans une plage de (+5 % à 10 %).
Par conséquent, nous devons vérifier l’équation suivante :
Ik=1.3IL
Où Ik est le courant de surcharge auquel le relais doit être réglé, et IL est le courant de charge calculé précédemment. Ainsi, le courant de déclenchement du relais est :
Ik=1.3 × 8.99=11,68 A.