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Relais temporisés : types, fonctions, principe de fonctionnement et applications

Relais temporisés : types, fonctions et applications

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Un relais temporisé modifie une sortie de commande selon deux conditions : un événement d'entrée et une règle temporelle. Selon la fonction sélectionnée, il peut retarder un démarrage, retarder un arrêt, créer une impulsion de durée fixe, répéter un cycle MARCHE/ARRÊT ou coordonner une transition étoile-triangle.

Le moyen le plus fiable d'en choisir un est de définir d'abord la chronologie de sortie requise. Vérifiez ensuite la méthode de déclenchement, le comportement en cas de réinitialisation et de coupure de courant, la tension d'alimentation, la capacité des contacts de sortie et le montage par rapport à la fiche technique exacte du modèle. Deux relais temporisés avec des cadrans ou un nombre de bornes similaires peuvent toujours effectuer des séquences différentes.

Résultat de commande requis Fonction de temporisation probable Point critique à vérifier
Attendre avant d'activer la sortie Temporisation à l'enclenchement Ce qui déclenche la temporisation et ce qui la réinitialise
Maintenir la sortie activée après la fin d'une commande Temporisation au déclenchement Si l'alimentation de commande reste disponible pendant la temporisation
Activer la sortie pendant une période définie Intervalle ou impulsion unique Fonctionnement déclenché par l'alimentation ou par signal
Alterner marche et arrêt de manière répétée Cycle répétitif Comportement marche en premier/arrêt en premier et si les deux durées sont indépendantes
Transférer un démarreur moteur de étoile à triangle Étoile-delta Séquence de permutation dédiée et exigences de verrouillage
Utiliser un seul appareil pour plusieurs séquences possibles Multifonction Modes disponibles, réglages du sélecteur et contrôle de mise en service

Cette page est le centre d'orientation pour les fonctions et applications des relais temporisés. Pour une explication terminologique plus précise, commencez par Qu'est-ce qu'un relais temporisé ?.

Comment fonctionne un relais temporisé

Au niveau de l'orientation, chaque relais temporisé peut être compris comme quatre blocs :

Alimentation ou condition de déclenchement
            ↓
      Fonction de temporisation
            ↓
   La sortie change d'état
            ↓
 La condition de réinitialisation restaure ou redémarre la séquence

L'entrée peut être l'application d'une alimentation de commande, un signal de déclenchement séparé ou la suppression d'un signal. Le circuit de temporisation évalue cet événement par rapport à la fonction sélectionnée et au temps prédéfini. La sortie modifie alors un contact de relais ou, sur certaines conceptions, une sortie électronique. La condition de réinitialisation détermine ce qui se passe lorsque le signal change à nouveau ou que l'alimentation est interrompue.

Ce dernier point est facile à oublier. “ Minuteur de cinq secondes ” ne décrit pas un appareil complet. Une spécification fonctionnelle utile doit préciser ce qui se passe avant, pendant et après ces cinq secondes, et ce qui annule ou redémarre la séquence.

Les descriptions des modes de fonctionnement ci-dessous sont des catégories pratiques et non un code de nommage universel. Les fabricants peuvent utiliser des lettres et des noms de mode différents ; par conséquent, le diagramme de temporisation figurant dans la fiche technique exacte reste la référence.

Six types pratiques de relais temporisés

Six types pratiques de relais temporisés avec diagrammes temporels conceptuels

Les diagrammes comparent le comportement de temporisation de manière conceptuelle. Les marquages des bornes et les détails du produit présentés dans le graphique ne constituent pas des instructions de câblage universelles.

Les six catégories ci-dessous couvrent les conversations de sélection les plus courantes. Il ne s'agit pas de constructions de produits mutuellement exclusives : un relais multifonction peut contenir plusieurs des fonctions de fonctionnement listées à côté.

Catégorie pratique La temporisation commence lorsque Sortie pendant la temporisation Sortie après la temporisation Risque principal de sélection
Temporisation à l'enclenchement L'alimentation ou le déclencheur de qualification passe à l'état ON Reste dans son état initial Change d'état L'entrée peut ne pas rester valide assez longtemps pour terminer la temporisation
Temporisation au déclenchement Le déclencheur de qualification passe à l'état OFF Reste dans son état actionné Revient à son état initial Confondre la temporisation au repos (off-delay) avec le fonctionnement après une perte totale de puissance
Intervalle de L'alimentation ou le déclenchement initie le cycle Fonctionne pendant l'intervalle prédéfini Revient à son état initial Choisir un mauvais comportement de déclenchement ou de redéclenchement
Cycle répétitif L'alimentation ou le déclenchement initie le cyclage Alterne entre ON et OFF Continue jusqu'à sa condition d'arrêt/réinitialisation Supposer que chaque modèle démarre dans le même état
Étoile-delta La commande de démarrage du moteur lance la séquence L'étape étoile est maintenue L'étoile se relâche et le triangle est autorisé Utilisation d'un relais temporisé général sans la logique de transition requise
Multifonction Dépend du mode sélectionné Dépend du mode sélectionné Dépend du mode sélectionné Mode, plage de temps ou réglage incorrect lors de la mise en service

Relais temporisé à la mise sous tension

Un relais temporisé à la mise sous tension retarde le fonctionnement de la sortie après que sa condition de déclenchement est devenue vraie. Une séquence courante déclenchée par l'alimentation est :

Entrée ON → la temporisation démarre → le temps préréglé expire → la sortie s'active
Entrée OFF → la sortie revient à l'état initial et la minuterie se réinitialise

Utilisez la temporisation travail (on-delay) lorsqu'un équipement doit attendre avant de démarrer — par exemple, pour échelonner les commandes de contacteur, empêcher un redémarrage immédiat de compresseur ou établir un ordre de démarrage. Si le signal de déclenchement disparaît avant l'expiration du temps, de nombreux modes de temporisation travail se réinitialisent sans activer la sortie ; les exceptions liées à la mémorisation du signal et au déclenchement par impulsion doivent être vérifiées dans la fiche technique.

Relais temporisé repos (off-delay)

Une fonction de temporisation repos (off-delay) est utilisée lorsque la sortie doit rester activée après la fin d'un signal de commande. Dans une conception courante déclenchée par signal :

Déclenchement ON → la sortie s'active
Déclenchement OFF → la temporisation démarre → le temps préréglé expire → la sortie revient à l'état initial

Les utilisations typiques incluent la post-ventilation, le temps de purge, l'extinction différée de l'éclairage et le maintien d'un signal de commande auxiliaire pendant l'arrêt. Un mode de temporisation repos standard nécessite souvent que l'alimentation de la minuterie reste disponible pendant que l'entrée de déclenchement change. Ceci est différent du maintien d'une sortie après que la minuterie elle-même a perdu son alimentation.

Pour une comparaison ciblée des temporisations, voir Temporisation travail vs temporisation repos.

Relais temporisé à intervalle et monostable

Une fonction d'intervalle active la sortie pendant une période définie, puis la réinitialise automatiquement :

Déclenchement → la sortie s'active et la temporisation commence → le temps prédéfini expire → la sortie se réinitialise

Ce comportement convient à une impulsion de dosage, une impulsion d'alarme, une extension de signal ou toute autre action à durée fixe. Les termes “ intervalle ” et “ monostable ” sont parfois utilisés pour des modes étroitement liés, mais ils ne garantissent pas le même comportement en matière de déclenchement, de réinitialisation ou de redéclenchement. Vérifiez si le cycle commence à la mise sous tension ou à partir d'un signal séparé, si un nouveau déclenchement relance la temporisation et si l'entrée doit être supprimée avant qu'un nouveau cycle puisse commencer.

Relais temporisé à cycle répétitif

Un relais temporisé à cycle répétitif alterne sa sortie entre les états ON et OFF :

ON pendant T1 → OFF pendant T2 → répétition jusqu'à l'arrêt ou la réinitialisation

Il est couramment utilisé pour les signaux clignotants, la ventilation périodique, les cycles de lubrification et le fonctionnement intermittent simple. Avant d'en sélectionner un, vérifiez si la première période est ON ou OFF, si T1 et T2 sont réglables indépendamment et ce que fait le relais après une coupure d'alimentation.

Relais temporisé étoile-triangle

Un temporisateur étoile-triangle est un relais temporisé spécialisé pour le contrôle moteur. Il coordonne la transition de la phase de démarrage en étoile à la phase de fonctionnement en triangle dans un démarreur conçu pour cette méthode.

Scène Résultat de commande requis Rôle du temporisateur
Démarrage Les circuits principal et étoile sont commandés selon la conception du démarreur Débuter la période étoile
Transition Le contact étoile doit s'ouvrir avant que le contact triangle ne soit activé Assurer la séquence de commutation définie
Tirez Le chemin delta reste activé avec le chemin principal Maintenir l'état de commande final
Arrêt ou déclenchement Les contacteurs du démarreur se relâchent Réinitialisation pour le démarrage suivant

La période étoile et le comportement de transition corrects dépendent du moteur, des contacteurs, de la charge mécanique et de la conception complète du démarreur. Un relais temporisé à la mise sous tension général ne constitue pas automatiquement un substitut acceptable à une fonction étoile-triangle dédiée, et cet aperçu ne constitue pas une instruction de câblage de démarreur.

Relais temporisé multifonction

Un relais temporisé multifonction combine plusieurs modes sélectionnables dans un seul appareil. Il peut être utile pour les tableaux OEM flexibles, les stocks des distributeurs, les pièces de rechange de maintenance et les projets dont la logique de temporisation peut changer.

La flexibilité crée également un risque lors de la mise en service. Une alimentation et une disposition des bornes compatibles ne compensent pas une mauvaise sélection de mode. Enregistrez la fonction, la plage de temps, le réglage numérique ou par cadran, le comportement de déclenchement et le comportement de réinitialisation dans la documentation du tableau. Pour les équipements fixes à haut volume, un modèle monofonction peut réduire les erreurs de réglage ; voir Relais temporisés multifonctions vs monofonctions pour la décision complète.

Temporisation au repos (Off-Delay) vs temporisation au repos réelle (True Power-Off Delay)

Cette distinction mérite un point de contrôle séparé car les deux exigences semblent similaires mais présentent des conditions énergétiques différentes.

Exigence Alimentation du relais temporisé pendant le déroulement de la temporisation Ce qui doit être vérifié
Temporisation au repos sur signal Généralement maintenue disponible Entrée de déclenchement, état de la sortie et séquence de réinitialisation
Temporisation au repos réelle L'alimentation principale est coupée Si l'appareil peut maintenir sa sortie, pendant combien de temps et sous quelles conditions de charge

Dans un montage électronique conventionnel à retard à la coupure, l'électronique de temporisation et le mécanisme de sortie nécessitent toujours de l'énergie pendant le décompte. Si la minuterie perd toute alimentation et ne dispose pas d'un dispositif de stockage d'énergie ou de verrouillage spécifié, on ne peut pas supposer qu'elle continuera à temporiser.

Par conséquent, ne sélectionnez pas une application de “ retard à la coupure ” uniquement sur la base des mots temporisation au repos (off delay) seuls. Utilisez le diagramme de temporisation exact et la documentation du produit, en particulier pour les circuits de purge, de freinage, de maintien d'alarme ou d'arrêt contrôlé.

Autres façons de classer les relais temporisés

La fonction décrit la séquence de signal requise. L'approvisionnement nécessite également une classification distincte de la manière dont l'appareil est réglé, monté et connecté au système électrique.

Couche de classification Options courantes Pourquoi c’est important
Couverture fonctionnelle Monofonction, multifonction Flexibilité des commandes et risque d'erreur de réglage
Mise en œuvre de la temporisation et interface Conceptions électromécaniques ou pneumatiques traditionnelles ; électronique analogique ; électronique numérique Affecte la méthode de réglage, la compatibilité de remplacement, les modes disponibles et la documentation
Montage Rail DIN, socle embrochable, montage sur panneau, carte de circuit imprimé Affecte l'espace dans le panneau, le câblage, le remplacement et l'accès pour l'opérateur
Interface de sortie Contact de relais, sortie transistor sur les modèles pris en charge Détermine la manière dont la minuterie s'interface avec une bobine de contacteur, une entrée d'automate programmable ou toute autre charge de commande
Configuration de déclenchement Déclenché par l'alimentation, déclenché par un signal séparé, entrées spécifiques au modèle Détermine ce qui démarre et réinitialise la temporisation

Ne déduisez pas la précision, la plage de temps, la capacité de contact, les limites environnementales ou la certification à partir de la technologie ou de l'étiquette de montage. Il s'agit de spécifications propres à chaque modèle. Le guide de la fiche technique du relais temporisé explique comment les vérifier.

Applications des relais temporisés selon les exigences de commande

Fonctions des relais temporisés associées aux séquences de temporisation et exemples d'applications

Utilisez le graphique pour comparer les séquences fonctionnelles, et non pour identifier des bornes universelles. Suivez toujours le schéma de câblage et de temporisation exact du relais.

Les noms d'application seuls ne permettent pas de sélectionner un relais. La question utile est : que doit faire la sortie lorsque la condition de commande change ?

Exigence d'application Fonction probable Vérification suivante
Démarrer plusieurs moteurs ou convoyeurs en séquence Temporisation à l'enclenchement Séquence requise, comportement de réarmement et service de la bobine du contacteur
Empêcher le redémarrage immédiat du compresseur Temporisation au travail ou commande dédiée anti-cycle court Quel événement déclenche le verrouillage et si chaque chemin de redémarrage est couvert
Maintenir le fonctionnement d'un ventilateur après une commande d'arrêt Temporisation au déclenchement Si l'alimentation de commande de la minuterie reste disponible
Actionner une pompe ou une vanne pendant une période fixe Intervalle de Source de déclenchement et comportement de redéclenchement
Faire clignoter une balise ou cycler la ventilation Cycle répétitif ON-first/OFF-first et réglage séparé de T1/T2
Transférer un démarreur moteur approprié du couplage étoile au couplage triangle Étoile-delta Séquence de démarrage complète et verrouillages
Standardiser une plateforme de contrôle OEM flexible Multifonction Gouvernance des modes, documentation et commandes de remplacement

Pour une conception spécifique à l'application, utilisez le guide approfondi correspondant plutôt que de considérer ce tableau comme une spécification finale. Les exemples incluent Temporisation de compresseur CVC et prévention des cycles courts de la pompe.

Comment sélectionner la fonction de temporisation appropriée

Utilisez ces cinq questions comme première approche :

  1. Quel calendrier de sortie exact est requis ? Dessinez les états d'entrée et de sortie avant de choisir un nom de produit.
  2. Qu'est-ce qui déclenche et réinitialise la temporisation ? Distinguez l'application/la coupure de l'alimentation d'un signal de déclenchement séparé.
  3. Que se passe-t-il lors d'une coupure de courant ? Spécifiez le comportement de réarmement immédiat, d'état maintenu, de redémarrage ou de temporisation à la coupure vérifiée.
  4. Que va commuter la sortie ? Identifiez la charge de commande et son service ; une valeur de courant résistif ne suffit pas pour une bobine de contacteur inductif ou un solénoïde.
  5. Quelles contraintes physiques et documentaires s'appliquent ? Vérifiez l'alimentation, la plage, le montage, les bornes, l'environnement, les homologations et le diagramme temporel exact.

Ces questions permettent d'identifier une famille de dispositifs probable, et non une référence prête à l'achat. Utilisez la des relais temporisés de VIOX pour convertir l'application en une spécification complète. Pour comparer les modèles, consultez la Gamme de relais temporisés VIOX.

Limite de câblage de base

Un relais temporisé appartient normalement au circuit de commande :

Alimentation de commande ou déclenchement
            ↓
        Relais temporisé
            ↓
   Interface de sortie temporisée
            ↓
Bobine de contacteur, entrée d'automate, alarme ou autre charge de commande compatible

Le relais temporisé assure la logique de temporisation ; il ne s'agit pas automatiquement de l'appareil qui commute la puissance du moteur. Les désignations des bornes varient selon les fabricants et les modèles, et même des marquages familiers peuvent remplir des fonctions différentes selon les modes de fonctionnement.

Pour les schémas au niveau des bornes, utilisez le Guide de câblage des relais temporisés. Pour un démarreur moteur, utilisez le guide de câblage démarreur moteur à relais temporisé. Travaillez sur un équipement hors tension, sauf si une procédure de test autorisée exige spécifiquement des mesures sous tension, et respectez les règles de sécurité électrique et du site en vigueur.

Point de contrôle de réglage et de mise en service

Avant la mise sous tension de l'équipement contrôlé :

  1. Faites correspondre la fonction sélectionnée au schéma de temporisation d'entrée/sortie prévu.
  2. Confirmez la plage de temps avant de procéder au réglage fin.
  3. Vérifiez les bornes d'alimentation et de déclenchement à partir du schéma du modèle exact.
  4. Confirmez le chemin de sortie normalement ouvert ou normalement fermé prévu.
  5. Vérifiez le cycle de service de sortie pour la charge de commande connectée et utilisez une suppression appropriée là où la documentation du composant l'exige.
  6. Testez la séquence dans des conditions contrôlées, y compris le comportement de réinitialisation et d'interruption de l'alimentation.
  7. Enregistrez le mode, la plage, le réglage final et la référence du modèle dans la documentation du tableau.

Si un test sur banc est requis, suivez le guide de test étape par étape du relais temporisé plutôt que d'improviser à l'intérieur d'un tableau sous tension.

Triage de dépannage rapide

Symptôme Premières vérifications Ressource approfondie
Aucune indication ou activité de temporisation Alimentation correcte, dispositif de protection, identification des bornes Le relais temporisé ne fonctionne pas
La temporisation démarre mais la sortie ne change jamais Sélection de fonction, déclencheur de qualification, borne de sortie, condition de réarmement Comment tester un relais temporisé
La temporisation ou le réarmement est incohérent Stabilité de l'alimentation, plage sélectionnée, durée de déclenchement, temps de réarmement Le relais temporisé ne fonctionne pas
Le relais fonctionne mais la charge ne s'active pas Circuit de charge, chemin de contact, tension de bobine, service des contacts Le relais clique mais la charge ne fonctionne pas
Surchauffe, soudure ou défaillance prématurée des contacts Service inductif, fréquence de commutation, suppression, choix de l'interface Pourquoi les contacts des relais temporisés tombent en panne sur des charges inductives

Le diagramme temporel est généralement plus utile que le nom du produit lors du diagnostic d'un problème de séquence. Il montre la relation requise entre l'entrée, le temps, la sortie et la réinitialisation.

Normes et limites de caractéristiques nominales

La norme IEC 61812-1:2023 couvre les exigences et les essais pour les relais temporisés et les relais de couplage dans le cadre de son champ d'application industriel et résidentiel déclaré. Le champ d'application d'une norme ne prouve pas que chaque relais temporisé est certifié, qu'un tableau de commande complet est conforme, ou qu'un composant est adapté à une installation particulière.

Pour cette distinction, voir le guide de conformité des relais temporisés IEC 61812-1. Demandez toujours les déclarations, caractéristiques nominales, schémas et certificats spécifiques au modèle lorsqu'ils sont requis pour un projet ou un marché.

Foire Aux Questions

Quels sont les principaux types de relais temporisés ?

Les catégories pratiques les plus courantes sont les relais temporisés à la mise sous tension, à la coupure, impulsionnels ou « one-shot », à cycle répétitif, étoile-triangle et multifonctions. La temporisation à la coupure de l'alimentation est un autre comportement important qui doit être distingué du fonctionnement classique de temporisation à la coupure sur signal.

Quelle est la différence entre la temporisation à la mise sous tension et à la coupure ?

La temporisation à la mise sous tension attend avant d'actionner la sortie après l'apparition de la condition de déclenchement. La temporisation à la coupure actionne la sortie immédiatement et attend avant de la rétablir après la suppression du signal de commande. La configuration exacte de l'alimentation, du déclenchement et de la réinitialisation est spécifique au modèle.

Un relais temporisé à la coupure peut-il continuer à fonctionner après la coupure totale de l'alimentation ?

Pas automatiquement. De nombreux modes de temporisation au repos (off-delay) nécessitent que l'alimentation de la minuterie reste disponible pendant qu'un déclencheur séparé change d'état. Si la sortie doit rester active après une perte totale d'alimentation, sélectionnez un appareil dont le comportement en cas de coupure de courant est explicitement documenté.

Une minuterie multifonction est-elle toujours préférable à une minuterie monofonction ?

Non. Les minuteries multifonctions réduisent la variété des références et offrent une plus grande flexibilité. Les minuteries monofonctions peuvent simplifier la mise en service et réduire les changements de mode accidentels sur les équipements fixes. Le meilleur choix dépend de l'application et du processus de contrôle de configuration.

Un relais temporisé peut-il commuter un moteur directement ?

Un relais temporisé est normalement utilisé dans le circuit de commande pour piloter un contacteur ou un démarreur moteur correctement dimensionné. La capacité d'une sortie à commuter une charge particulière dépend de la valeur nominale exacte de la sortie, du service d'utilisation, des caractéristiques de la charge et des instructions du fabricant.

Les numéros de borne sont-ils les mêmes sur tous les relais temporisés ?

Non. Certaines conventions de numérotation sont courantes, mais les fonctions des bornes, les entrées de déclenchement, les jeux de contacts secondaires et les modes de temporisation varient. Utilisez le schéma de câblage et le diagramme de temporisation correspondant exactement au fabricant et au modèle.

Sources

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