Les relais


Les relais permettent avec un courant d'excitation faible (passant dans la bobine) de commuter des courants importants (par les contacts). Les relais permettent de séparer complètement les courants de commande et de puissance (isolation galvanique). Les relais qui permettent de commander des courants importants (supérieurs à 1 A) sont appelés contacteurs.

Différentes parties d'un relais

Fonctionnement

La bobine (1) est alimentée.
Elle crée un flux magnétique qui attire la partie en L (2).
Par effet de levier (2) pousse la lamelle mobile (3) vers la gauche.
(3) ferme le contact électrique avec la lamelle de gauche (4), tandis que le contact le contact avec la lamelle de droite (5) s'ouvre.
Le courant passe entre (3) et (4) et ne passe plus entre (3) et (5).

La lamelle du milieu (3) est élastique et joue le rôle de ressort.

Lorsqu'on coupe l'alimentation de la bobine, l'aimantation cesse immédiatement. La lamelle du milieu (3) rappelle les pièces dans leur position initiale et le courant ne peut plus passer entre (3) et (4), mais il passe à nouveau entre (3) et (5).

Fonctionnement du relais

le principe du relais dans une vidéo de 2min55s en anglais (extraite de cette vidéo de la chaîne Youtube « The Engineering Mindset »)

Afin d'éviter de détruire un interrupteur électronique (transistor) commandant un relais, on place en parallèle avec le relais une « diode de roue libre » comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Ceci ne se fait qu'en continu, bien évidemment…

emplacement d'une diode de roue libre aux bornes d'un relais

À titre d'exercice, vous pouvez essayer de comprendre le fonctionnement de « l'auto-maintien » suivant réalisé avec Crocodile Physics. Un bouton poussoir marche allume la mumière et l'autre bouton poussoir l'éteint. Comment est-ce possible ? À vous d'analyser le schéma.

Pour les intensités importantes, la partie des relais qui permettent de faire passer des intensités supérieures à 1 ampère est appelée « contacteur ». Un relais commande le contacteur, elle le ferme ou l'ouvre, établissant ainsi un courant ou bien l'interrompant. Il existe des relais temporisé à l'ouverture ou à la fermeture. Ces relais-contacteurs permettent de réaliser de nombreux automatismes. Ainsi, par exemple, les démarreurs étoile-triangle pour moteur asynchrone triphasé sont réalisés dans cette technologie. On appuie sur le bouton poussoir « marche » et l'automatisme démarre le moteur en étoile pour le passer en triangle au bout d'un temps que l'on a réglé. Il existe des automatismes à relais-contacteurs très complexes. Mais de plus en plus, on remplace ces automatismes à relais par quelques lignes de programme dans un micro-contrôleur ; c'est plus simple à concevoir, moins encombrant, moins cher…