Distribuer en énergie électrique

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Introduction

La chaîne d’information (la partie commande) d’un système automatisé met en oeuvre une énergie faible. Elle est donc incapable de délivrer l’énergie suffisante pour faire fonctionner directement un actionneur (moteur électrique, une lampe…), d’où la nécessité d’utiliser un pré-actionneur qui joue le rôle d’interface entre les deux chaînes. La fonction générique distribuer peut être matérialisée par plusieurs solutions constructives suivant la technologie. On peut trouver :

  •  Relais électromagnétique
  • Relais statique (Transistor)
  • Contacteur

Le relais électromagnétique

Le relais est un composant électrique réalisant la fonction d’interfaçage entre un circuit de commande, généralement bas niveau, et un circuit de puissance alternatif ou continu (Isolation galvanique). On trouve généralement deux types de relais : le relais électromagnétique et le relais statique.

Principe :

Lorsque la bobine est alimentée par le circuit de commande, elle se comporte comme un électro-aimant et attire l’armature ferromagnétique. Le contact mobile est poussé par l’armature vers le contact fixe. Le circuit secondaire est alors fermé. Sur cet exemple, le relais dispose d’un seul contact à établissement de circuit.

Le relais électromagnétique est utilisé généralement pour les circuits de faibles puissances.

Symbole normalisé du relais :

Les contacts sont nommés par  le même nom que la bobine. Ils sont représentés par leur position de repos. Les tensions d’alimentations des bobines des relais (appelées tensions de servie) sont normalisées. Les valeurs les plus utilisées sont les suivantes : 5V, 6V, 12V, 24V et 48 V DC

Caractéristiques :

Un relais est caractérisé par :

  • La tension de sa bobine de commande.
  • Un pouvoir de coupure de ses contacts,. C’est le courant maximal qui pourra traverser les contacts.
  • Le nombre de contacts souhaités.

Intérêt du relais :

Une bobine alimentée sous quelques volts à quelques dizaines de volts et quelques dizaines de mA peut commuter quelques centaines de watts à quelques kW. Soit un relais dont la bobine de résistance 150 Ω est alimentée sous Ub= 12 V. Ce relais permet de distribuer l’énergie électrique à une charge alimentée sous 230 V AC et consommant 1,5 A.

Problème posé par l’emploi des relais :

la présence de la bobine sur le circuit de commande doit supporter d’importantes surtensions lors de l’interruption du courant quand on cesse d’alimenter celle-ci. En effet, lorsque le courant bobine est brutalement coupé il se produit aux bornes de la bobine une très brève surtension inverse. Si ce phénomène électrique est utile pour le fonctionnement des allumages de voitures, il peut être très dangereux pour le transistor qui alimente le relais.

Relais statique (transistor) :

Un relais statique est par définition un organe ayant la fonction d’un relais mais réalisé avec des composants électroniques, sans aucune pièce mécanique en mouvement.

Le transistor est un composant électronique qui appartient à la famille des semi-conducteurs. Sans aucun doute le transistor est le composant qui a révolutionné l’histoire de l’électronique. Le transistor possède trois bornes (base, collecteur et émetteur).

Le rôle d’un transistor :

  • Les fonctions d’un transistor :
  • Amplifier une grandeur électrique (tension, courant) ;
  • Commander une grandeur électrique.

Cours Distribuer en énergie électrique

Bon courage 🙂

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