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Information tutoriel

  • Ajouté le: mai 19 2008 08:25
  • Date Updated: sept. 15 2014 01:40
  • Lectures: 7048
 


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[Composant] Les bobines / relais

Posté par CactO_o's on mai 19 2008 08:25
Introduction

Pour que notre robot puisse avancer, j'ai choisi comme moyen de locomotion les roues Image IPB .
Ce tuto est spécialisé dans l'apprentissage des Bobines qu'on apelle aussi Relais. Vous pourrez voir au long de celui-ci que le fonctionnement est trés proche de celui des microrupteurs. Un tuto est disponible sur leur fonctionnement, vous pouvez aller voir rapidement en cliquant ici



Qu'est-ce qu'un relai ?


Afin de comprendre comment fonctionne une bobine, nous allons tout d'abord voir ce que c'est. Or, le meilleur moyen pour voir à quoi ça peut ressembler c'est bien sûr une photo :

Image IPB

Un relais est en gros un bloc avec des boutons. Pour le moment nous n'allons pas nous poser plus de questions.

Où en trouver ?


C'est très simple à trouver, vous pouvez aller voir sur conrad, le produit 503924-62 pour 1.90€ qui peut résister jusqu'à 12V.



Comment fonctionnent-ils ?


Rentrons maintenant dans la partie intéressante du tuto, comment les relais fonctionnent-ils ?

Pour bien comprendre je vous ai fait le dessin d'un relai coupé au centre, à gauche au repos et à droite en action :

Image IPB

Si vous regardez bien, la plupart des relais sont composés de deux parties (que j'ai séparé par les pointillés), nous allons donc ne nous intéresser qu'à une seule partie, l'autre fonctionnant exactement de la même manière.

Si vous avez suivi le tuto sur les microrupteurs vous devez remarquer que c'est très ressemblant ! Les trois sorties électriques : COM / NO / NF.

Lorsque le relais est au repos, le courant passe du COM au NF et ne va pas jusqu'à la sortie NO, et lorsqu'il est en action les sorties sont inversées : le courant passe du COM au NO et non jusqu'au NF.

Okay, c'est bien beau tout ça, on parle d'activer le relais ! Mais comment ?

C'est très simple, comme vous le voyez sur le dessin ci-dessus il y a deux sorties électriques qui sont reliées à la bobine. En faisant passer du courant à l'intérieur de la bobine vous activerez le relais.

Je vous sens perplexe ... o_O Non non ce n'est pas magique. Pour comprendre nous allons nous intéresser au fonctionnement mécanique du relais. Pour cela je vous ai dessiné (simplifié bien sûr) un relais vu en coupe :
Image IPB


Sachez que la petite partie rouge est une barre en métal (donc conductrice) qui est reliée au COM (non représenté).

Au repos elle butte contre la partie NF, le courant passe donc de COM à NF, et ne touche pas la partie NO.

En action, la bobine est parcourue d'un courant électrique, elle forme donc un champ magnétique qui va attirer la barre en métal au-dessus. Celle-ci va tourner autour de l'axe dessiné grossièrement en bleu.

La patte COM va donc s'éloigner de NF et le courant ne passera plus, mais elle va buter contre NO et fera donc passer le courant entre COM et NO.

Maintenant que vous savez tous comment fonctionne un relais, regardons des exemples d'utilisations.



Exemples d'utilisation


Premier exemple

Ces exemples d'utilisation vont me permettre de vous montrer l'incapacité des relais.

Pour cela nous allons prendre un montage simple composé de :
  • 2 sources de tension positive (bobine et DELs)
  • 4 DELs (verte, rouge, orange, bleu)
  • 1 relais
  • 3 résistances servant à la protection
  • 1 bouton servant d'interrupteur
Image IPB

Image IPBRappel :
Souvenez-vous que les résistances ne sont ici que pour bien faire penser à ne pas mettre n'importe quelle tension dans les DELs ou dans la bobine.
Deuxièmement, j'ai séparé les deux sources de tension pour bien montrer que la bobine est composée de deux parties :
  • la partie commande : avec la bobine.
  • la partie puissance : contacteur (dans le relais) + DELs
Si vous avez du mal à comprendre, c'est normal. Les fils se croisent, c'est un peu le bordel, mais ne vous inquiétez pas, c'est simple en fin de compte :

-la source 1 passe dans l'interrupteur puis dans la résistance, et enfin dans la bobine pour arriver à la masse.

-le chemin de la source 2 est plus complexe: après la sortie de cette source, on sépare en deux pour aller mettre dans les deux COMs (en passant dans une résistance à chaque fois pour protéger les DELs à la sortie). Ensuite, à chaque sortie vient une DEL, puis la masse commune aux 4 DELs.

Et voilà !

Le but avec ce montage est de voir s'il est possible d'allumer en même temps la DEL verte et la rouge.

Prenez quelques minutes pour avoir une réponse avant de continuer.

Pour voir nous allons essayer en testant les deux possiblités :
  • Dans un premier temps on va simplement allumer les deux sources de tension et voir ce qu'il se passe.
  • Dans un deuxième temps, une fois les sources de tension allumées, on va appuyer sur le bouton dans la partie commande et voir le changement.
Test 1 : on allume les sources 1 et 2 :
Image IPB

Ici on peut suivre le courant, le bouton n'est pas activé, donc la bobine ne l'est pas non plus. Les DELs orange et verte sont allumées.

Test 2 : on active le bouton :
Image IPB

Maintenant qu'on active la bobine, les sorties s'échangent, les deux DELs allumées s'éteignent. Et inversement, ce sont maintenant les DELs rouge et bleu qui sont activées.

Il n'y a aucune autre possibilité, on ne peut donc pas allumer les DELs verte et rouge en même temps. Si on réfléchit bien, la seule manière serait de bloquer la bobine de cette manière :

Image IPB

Ce qui est impossible car c'est la bobine en créant un champ magnétique qui va attirer la barre métalique, et elle ne peut pas créer un champ magnétique seulement d'un côté.

Autre exemple

Imaginez un problème : Vous devez simplement faire tourner un moteur quand un bouton poussoir est appuyé.

Vous allez tous me faire un schéma très simple :

Image IPB

Le problème maintenant c'est que vous apprenez que le moteur a besoin de 240V pour 16A...

Si jamais il y a un problème au niveau du bouton... C'est comme si vous mettez la main dans une prise de courant chez vous.

La solution est très simple :

Mettre deux sources de courant différent et les réunir grâce au relais.

-La première source pour le moteur, 240V et 16A.

-La deuxième source pour la partie commande, beaucoup moins importante, elle servira juste à faire basculer une petite place en métal dans le relais.

De cette manière l'utilisateur ne prend aucun risque à part une petite secousse dans le doigt. (on s'est déjà tous amusés à toucher les clotures électrifiées des vaches et on n'en est pas morts Image IPB)

Le schéma du montage serait donc :

Image IPB

Ici on n'utilise donc qu'une petite partie du relais (2/6 sorties électriques) mais rien ne nous oblige d'acheter un relais à 6 sorties, ce sont simplement les plus fabriquées.

Image IPBPetite précision :
Au début du tuto je vous avais donné une référence d'un relais. Ici, il ne pourrait pas être utilisé car il ne supporte que 12V, il faudrait en prendre un plus important pour de telles utilisations