DR G EL BEP COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 1. Constitution 1.1. Relais à 4 broches (figure 1-1) : 1 : électroaimant constitué d’une bobine et d’un noyau métallique 2 2 : contacteur, constitué d’un contact travail (palette mobile et contact fixe) 1 Représentation schématisée Figure 1-1 : Relais à 4 broches 1.2. Relais à 5 broches (figure 1-2) : a 1 : électroaimant constitué d’une bobine et d’un noyau métallique 2 : contacteur, constitué d’un contact travail (palette mobile et contact fixe a) et d’un contact repos (palette mobile et contact fixe b) 2 b 1 Représentation schématisée Figure 1-2 : Relais à 5 broches 2. A quoi sert un relais ? C’est un composant, qui, à partir d’un signal électrique de faible énergie permet de commuter l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement des consommateurs d’un circuit (figure 2-1). DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 1 Générateur Consommateur 12V Interrupteur Relais Signal électrique de faible énergie Courant d’aliment ation du consommateur Figure 2-1 L’utilisation d’un relais permet : d’établir une liaison directe entre le générateur et le consommateur réduisant ainsi les chutes de tension en ligne, de réduire l’intensité du courant dans le dispositif de commutation. L’interrupteur placé sur le circuit électrique ne commute qu’un courant de faible intensité (voir figure 2-1). 3. Comment fonctionne un relais ? 1 Lorsque une différence de potentiel1 (ddp) est appliquée à la bobine du relais, celle-ci est traversée par un courant (Ib). Le passage du courant (Ib) dans la bobine de l’électroaimant (1) crée un champ magnétique et une force électromagnétique (F) dont l’action provoque la fermeture du contacteur (2) (figure 3-1). Remarque : la fermeture du contacteur du relais produit un « claquement ». Lors d’une recherche de panne, la présence de ce « claquement » permet de valider le bon fonctionnement de l’électroaimant du relais et du circuit électrique qui le commande. 2 F 1 Ib Ib : courant qui traverse la bobine F : force électromagnétique qui agit sur la palette mobile du contacteur et provoque sa fermet ure Figure 3-1 Différence de potentiel : différence de tension DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 2 4. Comment se branche un relais ? 4.1. Branchement d’un relais (figure 4-1) : Circuit de commande : la bobine du relais doit être alimentée sous une différence de potentiel (ddp) de 12V 2, généralement un interrupteur permet ou non selon sa position d’appliquer la différence de potentiel à la bobine du relais. Circuit de puissance : le contacteur du relais établit, lorsqu’il est fermé, une liaison directe entre la source d’énergie et le consommateur (alimentation en +12V). Générateur Consommateur 12V Ic Ib +12V Interrupteur +0V Relais Ib : intensité du courant dans la bobine du relais Circuit de commande du relais Circuit de puissance, qui assure l’alimentation du consommateur ddp 12V Ic : intensité du courant d’alimentation du consommateur Figure 4-1 Quelles sont les caractéristiques d’un relais (figure 5-1) ? 5. Tension d’alimentation de la bobine : elle définit l’intensité du courant qui traverse la bobine du relais. 1 12V 3 0A 2 L’intensité : c’est l’intensité du courant maximal que peut commuter le contacteur du relais sans être détérioré. 6. 1 : tension d’alimentation de la bobine 2 : intensité du courant maximal que peut commuter le contacteur du relais Figure 5-1 2 Dans le cas d’un relais de tension 12V. DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 3 6. Quels contrôles permettent de valider la conformité d’un relais ? 6.1. Contrôle de la bobine : Deux possibilités de contrôle suivant les moyens dont on dispose : Contrôle de la résistance de la bobine (figure 6-1) : Ce contrôle est pratiqué au moyen d’un ohmmètre branché au bornes de la bobine du relais déconnecté de son environnement. La valeur de résistance est de l’ordre de 60 à 90 suivant le relais. Pour les relais particuliers, consultez la documentation du constructeur. 1 2 1 : bobine 2 : ohmmètre Figure 6-1 Clac .... Contrôle auditif relais placé environnement (figure 6-2) : hors de son Ce contrôle est pratiqué en alimentant la bobine du relais au moyen d’un générateur (12V). La perception du « claquement » qui se produit lorsque le contacteur du relais se ferme est révélateur du bon fonctionnement de la bobine. 1 12V 2 1 : bobine 2 : source d’énergie électrique Figure 6-2 6.2. Contrôle du contacteur d’un relais à 4 broches. 2 R= Contrôle du contacteur en position repos. Lorsque la bobine du relais n’est pas alimentée le contacteur du relais doit être ouvert (position repos), le branchement d’un ohmmètre en mode « testeur de continuité » permet de vérifier qu’il n’y ait pas continuité (figure 6-3). La résistance du contacteur en position repos doit être infinie (R = ). 1 1 : contacteur en position repos 2 : ohmmètre en testeur de continuité Figure 6-3 DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 4 Contrôle du contacteur en position travail. 1ère possibilité : Relais placé hors de son environnement. Ce contrôle est pratiqué en alimentant la bobine du relais au moyen d’un générateur (12V) et en contrôlant simultanément la continuité entre les bornes du contacteur en position travail (figure 6-4). La résistance du contacteur en position travail doit être nulle (R = 0). 2ème possibilité : Relais placé dans son environnement. Ce contrôle est pratiqué lorsque la bobine du relais est alimentée, la mesure de la différence de potentiel (ddp) aux bornes du contacteur permet d’en évaluer l’état (figure 6-5). La ddp mesurée doit être nulle. 4 R = U V 4 V vers consommateur + batt 2 2 1 12V 3 1: 2: 3: 4: bobine contacteur du relais source d’énergie électrique ohmmètre 1 1 : bobine 2 : contacteur du relais 4 : voltmètre circuit de puissance circuit de commande Figure 6-4 Figure 6-5 6.3. Contrôle du contacteur d’un relais à 5 broches. Contrôle du contact repos. R = 2 Lorsque la bobine du relais n’est pas alimentée le contact repos du relais doit être fermé, le branchement d’un ohmmètre en mode « testeur de continuité » permet de vérifier la continuité du contact repos (figure 6-6). 1 La résistance du contact repos doit être nulle. Contrôle du contact travail. Ce contrôle est identique à celui pratiqué pour un relais à quatre broches. 1 : contact repos 2 : ohmmètre Figure 6-6 DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 5 7. Comment identifier les bornes d’un relais. Des repères sont utilisés pour identifier les connections des relais. Equivalence des repères utilisés pour les connections des relais. Norme D.I.N Norme S.A.E 86 1 85 2 30 3 87a 4 87 5 5 4 1 3 2 Repérage des connections suivant norme S.A.E Connections de différents types de relais. Relais avec inverseur (utilisable en cont act repos) 5 ou 87 3 ou 30 4 ou 87a 5 4 1 1 ou 86 3 2 2 ou 85 Relais avec contact travail 3 ou 30 5 ou 87 5 1 1 ou 86 3 2 2 ou 85 DOCUMENT RESSOURCES : COMPOSANTS ELECTRIQUE – LE RELAIS 6