Fonctionnement de quelques appareils électriques

Le relais (ou contacteur)

 
Un relais est un interrupteur qui se commande avec une tension continue ou alternative de faible puissance. La partie interrupteur sert à piloter des charges secteur de forte puissance (plusieurs dizaines d’ampères).

Constitution :

• Un relais est composé principalement d'un électroaimant, qui lorsqu'il est alimenté, transmet une force à un système de commutation électrique : les contacts.

                                                     

• L'électroaimant (la bobine) peut être, suivant les spécifications et besoins, alimenté en TBT (Très Basse Tension) (moins de 12 V, 24 V, 48 V) continu ou alternatif ou en BT (Basse Tension) (230 V, 400 V).
• Le système de commutation peut être composé d'un ou plusieurs interrupteurs simple effet appelés contacts normalement ouverts (NO) ou normalement fermés (NF ou NC). Ces commutateurs sont adaptés aux courants et à la gamme de tensions à transmettre à la partie puissance.
• Divers systèmes mécaniques ou pneumatiques peuvent créer un retard à l'enclenchement ou au relâchement (on dit alors que les relais sont "temporisés").
• Dans les systèmes mettant en œuvre une grande puissance, on appelle les relais des "contacteurs".

   

Fonctionnement

Un relais peut être monostable ou bistable :

Fonctionnement monostable : les contacts commutent quand la bobine est alimentée et le retour à l'état initial se fait quand la bobine n'est plus alimentée (à l'aide d'un ressort en général). C'est le relais le plus répandu.

Relais inactif (non commandé) :		relais actif (commandé) :

  

  
et avec 2 petites animations:

          


Fonctionnement bistable à une bobine : on alimente la bobine pour que les contacts commutent : l'état ne change pas quand la bobine n'est plus alimentée, un système mécanique bloque le retour. Pour revenir à l'état initial, on alimente à nouveau la bobine pour débloquer le mécanisme, dans certain cas en inversant la polarité de l'alimentation (dans le bâtiment on appelle ce type de relais un "télérupteur)

Fonctionnement bistable à deux bobines : on alimente la première bobine pour que les contacts commutent : l'état ne change pas quand la bobine n'est plus excitée. Pour revenir à l'état initial, on alimente la deuxième bobine.
Quand un courant circule dans la bobine (circuit de commande), celle-ci crée un champ magnétique qui fait se fermer les contacts (circuit de puissance). Quand le courant est coupé, un ressort rouvre les contacts.

  

Inconvénients du relais électromécanique:

• il peut être relativement bruyant
• il a une durée de vie limitée car les pièces en mouvement s'usent. Quand on doit commander très souvent un élément on utilise plutôt des composants électroniques (relais statique, transistors, ...)

 

 

Le "va et vient"

Le "va et vient" permet de mettre sous tension un ou plusieurs points d'éclairage et cela de deux endroits différents.
Le principe du mécanisme repose sur la permutation d'un contact. Ce contact oriente la tension vers deux bornes. L'une de ces deux bornes suivant la position est sous ou hors tension. C'est le principe du va et vient.

Deux petites animations pour bien comprendre

 

 

Le schéma réel: