Composants des circuits de commande de moteurs (3)

Les relais jouent un rôle fondamental dans les circuits de moteurs.

En effet, ils permettent d'établir les différentes connexions nécessaires au fonctionnement adéquat du circuit.

Dans les circuits de moteurs, on retrouve trois types de relais :

- les relais de commande ;

- les relais temporisés ;

- les relais de protection thermique.

Relais de commande :

Un relais de commande est un interrupteur électromagnétique possédant des contacts O ou F, qui sont actionnés lorsque la bobine du relais est alimentée.

Dans les circuits de commande de moteurs, ces relais servent à réaliser des fonctions de mémoire, d'interverrouillage, etc.

La figure suivante montre un relais de commande industriel comprenant une bobine et quatre contacts F.

Relais de commande :

Les relais enfichables se révèlent de plus en plus populaires en industrie. Ils sont faciles à remplacer, car leur débranchement ne requiert pas l'usage d'outils.

La figure suivante montre deux modèles de relais enfichables ainsi que les bases conçues pour les recevoir.

Relais enfichables :

Les relais sont disponibles dans des configurations de deux ou de trois groupes de contacts.

La figure suivante identifie les connexions de relais enfichables à broches et à fiches, tandis que la figure ci-après les résume dans un tableau.

Schéma des connexions des relais enfichables :

Connexions des relais enfichables :

Les relais et leurs bases sont munis d'une encoche afin de s'insérer les uns dans les autres dans la bonne position.

Relais temporisés :

Le fonctionnement des relais temporisés est identique à celui des relais de commande, sauf que la fermeture des contacts O et l'ouverture des contacts F s'effectue après un temps réglable.

Les deux relais temporisés les plus populaires en industrie sont représentés à la figure suivante.

Relais temporisés :

Le modèle électronique fonctionne à partir d'un circuit interne. Il offre une large plage de réglage. Celui-ci s'effectue avec une grande facilité.

Le modèle pneumatique, de construction plus robuste, fonctionne selon des principes mécaniques. Il permet d'effectuer un certain réglage de la période de temporisation, mais celui-ci est moins précis que le réglage fourni par le modèle électronique.

Les relais temporisés peuvent fonctionner en deux modes de fonctionnement.

1) Le mode de retard à l'enclenchement ou temporisé travail fait commencer la période de temporisation dès l'alimentation du relais. A la fin de la période de temporisation, les contacts du relais sont actionnés et leur état se maintient tant que la tension est appliquée.

2) Le mode de retard au déclenchement ou temporisé repos fait commencer la période de temporisation dès que l'alimentation du relais est coupée. Lorsque le relais est alimenté, les contacts agissent instantanément. Quand l'alimentation du relais est coupée, l'état des contacts est maintenu tant que la période de temporisation n'est pas terminée.

La figure suivante montre le chronogramme de fonctionnement des relais temporisés à l'enclenchement et au déclenchement.

Chronogramme de fonctionnement des relais temporisés :

Certains contacteurs sont conçus de façon à pouvoir recevoir un module de temporisation optionnel. Ce module permet de réaliser les fonctions de temporisation directement à partir du fonctionnement du contacteur. De ce fait, il remplace les relais temporisés du circuit.

La figure suivante montre un module de temporisation à l'enclenchement fonctionnant en relation avec un contacteur.

Module de temporisation :

Relais de protection thermique :

Comme son nom l'indique, le relais de protection thermique ou relais thermique a pour fonction de protéger le moteur contre les surcharges.

Trois éléments chauffants, choisis pour offrir une protection adéquate au moteur, sont branchés à ce relais. Les relais thermiques sont munis d'un contact O, qui ouvre le circuit de commande lors du déclenchement du relais. Certains fabricants dotent également les relais thermiques d'un contact F, permettant ainsi de transmettre une commande à d'autres éléments lors d'une surcharge.

La figure suivante représente un relais thermique de même que sa symbolisation électrique.

Relais de surcharge :

Lorsque le relais est actionné, un indicateur signale la présence d'une surcharge. Le relais doit alors être ré-enclenché manuellement avant que le moteur puisse démarrer de nouveau. Sur ces relais, on dispose également d'un réglage de l'intensité par rotation d'un cadran gradué en ampères.

De plus, il permet de sélectionner un ré-enclenchement automatique ou manuel. Enfin, une position "test" permet de vérifier le fonctionnement du relais.

Les fabricants ont mis sur le marché de nouveaux types de relais de protection thermique électronique. Ils sont adaptés aux conditions spécifiques des moteurs et alternateurs. Ils surveillent le fonctionnement des machines et connaît exactement, à tout moment, l'échauffement des moteurs et alternateurs. Des voyants situés sur la face avant indiquent les conditions de fonctionnement. Ils protègent également contre les déséquilibres de phases et les absences de phases.

Un modèle de relais thermique électronique apparaît à la figure suivante.

Relais thermique électronique :

Après avoir parcouru cette étude, vous devriez retenir particulièrement les points suivants :

- Le rôle des divers dispositifs de commande consiste à servir de lien entre l'humain et la machine.

- La figure ci-dessous dresse la liste de quelques dispositifs de commande, indique leur mode d'actionnement et mentionne leurs principales applications.

- Les capteurs de proximité sont utilisés pour détecter la présence d'objets métalliques et non métalliques. La figure ci-après décrit différents types de capteurs de proximité.

- Les relais de commande se composent essentiellement d'une bobine et d'un groupe de contacts O ou F.

- On retrouve deux modèles de relais enfichables : les relais à broches et les relais à fiches.

- Les relais temporisés sont semblables aux relais de commande. Cependant, l'action des contacts est soumise à une période de temporisation réglable.

- Dans le mode avec retard à l'enclenchement, la période de temporisation commence à l'alimentation de la bobine.

- Dans le mode avec retard au déclenchement, la période de temporisation commence à la fin de l'alimentation de la bobine.

- On retrouve principalement deux modèles de relais temporisés : le modèle électronique et le modèle pneumatique.

- Certains contacteurs peuvent recevoir un module de temporisation, ce qui permet de réaliser des fonctions de temporisation liées à l'alimentation du contacteur.

- Les relais thermiques servent à protéger le moteur contre les surcharges.

- Un contact O du relais thermique provoque l'ouverture du circuit de commande lors d'une surcharge.

- Les relais thermique électronique sont adaptés aux conditions spécifiques des moteurs et des alternateurs.

Dispositifs de commande :

Capteurs de proximité :