Un dispositif spécial est utilisé pour les réseaux électriques domestiques et industriels, le contrôle ICE et l'éclairage. Un relais est un hacheur de type électromagnétique ou électrique avec une impulsion mécanique, électronique ou électrique. La compréhension des principes de fonctionnement et des caractéristiques de conception de l'appareil aidera à résoudre de manière indépendante un certain nombre de problèmes en génie électrique.
Histoire de la création
Certaines sources rapportent que le scientifique russe P. Schilling (1830-1832) a installé le relais comme élément de sonnerie sur le télégraphe. Une autre opinion attribue la paternité du régulateur J. Henry. Le physicien américain a créé un appareil de type contact avec un principe d'action électromagnétique en 1835.
Si l'on considère le sens du mot, «relais» du français se traduit par passer le relais dans les compétitions ou remplacer les chevaux de poste. Pour la première fois, le régulateur comme élément indépendant a été mentionné par S. Morse, qui a créé le télégraphe.
La théorie des dispositifs de type relais a commencé à se développer en 1925-1930, mais après en 1936-1938. V. Shestakov, A. Nakashima et K. Shannon ont utilisé la logique mathématique pour résoudre le problème du relais, la base théorique a démarré.
Lors de colloques internationaux, les problèmes de la signification théorique du commutateur à relais, machines à états finis, ont été soulevés à plusieurs reprises. La première consultation a eu lieu en 1957 aux États-Unis, la seconde - en URSS (1962).
Caractéristiques du relais
L'élément relais est compris comme un ensemble de nœuds et de connexions qui, lorsqu'ils agissent sur l'entrée, changent sous forme de sauts. Pour cette raison, pour caractériser les éléments, des critères sont utilisés pour influencer la sortie et l'entrée:
- Fonctionnement - à l'entrée, l'effet est minime, il croît lentement, ce qui entraîne un changement d'état de l'élément et un effet simultané sur la sortie.
- Release - réduction de l'action d'entrée minimale afin que l'élément revienne à son état d'origine.
- Retour - un paramètre qui détermine l'impact maximum dans le cas d'une augmentation dans laquelle le nœud de relais revient à son état d'origine.
- Performance - dépend du rapport entre le temps de réponse et le temps de retour ou de libération.
Un relais électrique fait référence à un élément dont le type d'action dépend du flux de courant ou de la conductivité.
Le principe de fonctionnement de l'interrupteur
Relais - un dispositif de commutation qui connecte ou déconnecte un circuit de circuit lorsque les paramètres de courant fluctuent. L'appareil est activé lorsque la limite de la valeur des conditions (tension ou courant) est atteinte, fermant ou coupant la ligne.
Pour comprendre le principe de fonctionnement du relais, il est nécessaire de clarifier ses composants. La conception de l'appareil comprend une inductance, une armature et des canaux de commutation. Lorsqu'il est connecté à un circuit dans des inductances avec un fil magnétisé, une EMF d'auto-induction se produit, c'est-à-dire la phase est en retard sur la tension. En train de fournir du courant à la bobine, l'élément attire une armature avec des contacts, ce qui ferme le circuit.
L'appareil dispose de deux types de circuits:
- contrôlable - se ferme avec une ancre au moment de l'opération;
- contrôle - à travers elle, le courant circule vers la bobine.
Les courants élevés dans le circuit de commande sont contrôlés par un couplage de commande à faible courant.
Le dispositif de relais électromagnétique est déclenché par le principe d'hystérésis - activation quelque temps après la réception de l'impulsion de courant. Le courant dans la bobine croît en boucle, atteignant la valeur requise.En raison de l'hystérésis, les dispositifs à relais ne sont pas utilisés pour les équipements à haute vitesse.
Les contacts de commande et contrôlés, les paramètres de tension et de courant admissibles sont indiqués sur le boîtier.
Paramètres de sensibilité
Sensibilité - le principe de fonctionnement du relais, dans lequel l'appareil réagit même aux écarts mineurs des indicateurs et revient rapidement en mode standard.
Les modèles très sensibles perçoivent des indicateurs de moins de 10 mW, des modèles normaux de 1 à 5 W, des modèles de faible sensibilité de 10 à 20 W.
Variétés de relais
Pour résoudre des problèmes pratiques, on utilise des types de relais qui diffèrent par les caractéristiques d'action, d'activation et de présence de protection.
Selon le principe du travail
Ces types de relais comprennent:
- Électromagnétique - modèles de type électromécanique, fonctionnant à partir du champ magnétique du courant d'enroulement agissant sur l'armature. Un interrupteur électromagnétique est neutre avec une réponse aux paramètres actuels et polarisé avec une réponse à l'amplitude et à la polarité du courant.
- Électronique - fonctionnera sous de lourdes charges. La conception est représentée par des éléments semi-conducteurs pour fournir et couper la tension.
- Interrupteurs à lames - sont fabriqués sous la forme d'un cylindre à vide ou remplis d'une bobine de gaz inerte. L'interrupteur à lames est situé au centre de l'aimant ou est exposé au champ. Cette variété est activée en appliquant du courant à l'enroulement. Après la formation du flux magnétique et la magnétisation des ressorts, les contacts se ferment.
- Électrothermique - fonctionne sur la base de la différence de coefficient de dilatation lors du chauffage de plaques bimétalliques. Le type d'affectation des relais est déterminé par le nombre de phases du réseau.
Les modèles électrothermiques conviennent à la production ou comme moteur électrique.
Par le type d'inclusion de l'élément sensible
Il y a des modifications:
- Primaire - connecté au circuit de l'élément. Ils peuvent être utilisés sans mesurer les transformateurs, les câbles, les sources de courants rapides.
- Secondaire - connecté via des transformateurs en réponse aux fluctuations de courant et de tension.
- Intermédiaire - sont placés comme dispositif auxiliaire, amplifient ou transforment les signaux des modèles secondaires.
Le type d'élément de détection dépend du dispositif de relais. Il peut s'agir d'un système électromagnétique, magnétoélectrique, à induction, électrodynamique.
Par la méthode d'exposition
Selon la façon dont l'actionneur agit sur un indicateur contrôlé, il existe des appareils:
- action directe - l'actionneur agit directement sur le circuit de commande;
- action indirecte - des dispositifs auxiliaires sont utilisés pour influencer le circuit.
En tant qu'élément d'actionnement des dispositifs électromécaniques, un système de contact actif est utilisé.
Dispositifs de protection
L'automatisation est déclenchée par des fluctuations de résistance, de puissance et de tension. Il existe des relais des types suivants:
- protection maximale de courant - MTZ sont déclenchés lorsque le courant atteint la limite définie;
- protection directionnelle - en plus du courant, un contrôle de puissance est effectué;
- protection différentielle - les appareils réagissent lorsque la tension de l'équipement change brusquement ou en cas de dysfonctionnements du réseau lui-même;
- dispositifs distants - la protection est effectuée à une fréquence standard et élevée lorsqu'une diminution de la résistance ou des courts-circuits est détectée;
- dispositifs à phases différentielles - DFZ contrôlent les phases aux deux extrémités de la ligne électrique.
Dans des conditions domestiques, l'utilisation d'appareils MTZ de type électromagnétique est autorisée.
Désignation sur les schémas
Le classificateur international vous permet de réparer ou de construire des équipements. Le schéma se distingue par des marqueurs alphanumériques:
- un rectangle avec des lignes horizontales sur les côtés, marqué des lettres A et A1 - la bobine du solénoïde avec des fils d'alimentation; parfois désigné par la lettre K;
- contacts de commutation - contacts stabilisateurs;
- un rectangle avec un point gras sur une broche de contact ou la lettre P à l'intérieur de la figure est une modification polarisée;
- rectangle avec deux lignes inclinées - la présence de deux enroulements.
Les désignations de type des relais domestiques indiquent également le type de contacts, les caractéristiques d'ouverture et la présence d'une réinitialisation automatique.
Domaines d'utilisation
Le dispositif de contact est utilisé pour:
- contrôle du système électrique - vous pouvez mettre un stabilisateur de courant constant, de courant alternatif ou de protection;
- prévenir l'influence des chutes de tension sur les nœuds des appareils électroménagers - le commutateur crée un type de communication stable;
- fonctionnement ininterrompu des équipements industriels et de production;
- automatisation des appareils électriques utilisés dans la vie quotidienne;
- gagner des signaux de commande dans les circuits.
Le tableau est configuré par le fabricant afin de pouvoir fonctionner dans certaines situations.
Exigences relatives aux stabilisateurs
Quelle que soit la méthode d'exposition, d'inclusion et de présence de protection, les caractéristiques techniques suivantes doivent être prises en compte lors du choix:
- temps de réponse - la période allant de la réception du signal de commande à l'entrée jusqu'au moment où il affecte les paramètres du réseau;
- puissance de commutation - limite de puissance admissible pour l'équipement ou le réseau;
- puissance de réponse - l'indicateur minimum auquel l'appareil commencera à fonctionner;
- réglage - un paramètre variable qui indique la valeur du courant de déclenchement.
Les modèles des fabricants modernes ont une conception simple ou sont équipés de microprocesseurs, de systèmes de contrôle, de capteurs.
En respectant les exigences de sélection et en connaissant la portée du relais, il est facile d'assurer un fonctionnement ininterrompu de l'alimentation dans les conditions de tension et de fluctuations de puissance.
