Desde hace tiempo se sabe que la mayoría de las aplicaciones industriales de gama alta tienen relés para funcionar de manera eficiente. Los relés son interruptores simples que funcionan tanto eléctrica como mecánicamente. Consisten en un conjunto de contactos y un electroimán, gracias al cual se lleva a cabo el mecanismo de conmutación. Existen otros principios de funcionamiento que difieren según su aplicación. ¿Qué tipos de relés existen?
¿Por qué es tan eficaz?
La operación principal del relé ocurre en lugares donde solo se puede aplicar una señal de baja potencia. Este dispositivo también se usa en lugares donde múltiples circuitos deben ser controlados por una sola señal. Su uso comenzó durante la invención de los teléfonos, que desempeñaron un papel importante en el cambio de llamadas en las centrales telefónicas. También se usaban para enviar telegramas a largas distancias.
Después de la invención de las computadoras, ayudaron a realizar varias operaciones lógicas usando señales.
Diseño
El relé tiene cuatro partes principales:
- núcleo de hierro;
- armadura móvil;
- bobina de control;
- interruptor de tierra común.
La imagen de arriba muestra el diseño del relé.
Este es un relé electromagnético con una bobina de alambre rodeada por un núcleo de hierro. Para la armadura móvil (armadura), así como para los contactos del interruptor, se proporciona una ruta con una resistencia de flujo magnético muy baja. La armadura móvil está conectada a un yugo, que está conectado mecánicamente a los contactos del interruptor. Estas piezas están sujetas de forma segura por un resorte. Crea un espacio de aire en el circuito cuando el relé está desenergizado.
Principio de funcionamiento
La función se puede entender mejor examinando el siguiente diagrama de arriba.
El diagrama muestra los elementos del relé y cómo se utilizan. El núcleo de hierro está rodeado por una bobina de control. Como se muestra, se suministra energía al electroimán a través del interruptor de control ya través de los contactos. Cuando la corriente comienza a fluir a través de la bobina de control, el electroimán se carga, lo que permite fortalecer el campo magnético.
Por lo tanto, el brazo de contacto superior comienza a ser atraído por el soporte fijo inferior, provocando un cortocircuito en la alimentación. Por otro lado, si el relé ya estaba desenergizado cuando los contactos estaban cerrados, entonces se mueven en la dirección opuesta y completan el circuito.
Tan pronto como se corta la corriente de la bobina, la armadura móvilregresó a la fuerza a su posición original. Esta potencia será casi igual a la mitad de la fuerza magnética. Este es el objetivo principal y el principio de funcionamiento del relé.
En el relé, los tipos de operaciones se dividen en dos principales. Uno de ellos es el uso de baja tensión. Para la aplicación de operaciones en baja tensión, se dará preferencia a la reducción del ruido de todo el circuito. Y para operaciones de alto voltaje, el ruido debe reducirse mediante chispas.
Historia de la aparición de los primeros relevos
En 1833, Carl Friedrich Gauss y Wilhelm Weber desarrollaron el relé electromagnético. Pero el científico estadounidense Joseph Henry afirmó a menudo que inventó el relé en 1835 para mejorar su versión del telégrafo eléctrico, desarrollado a principios de 1831.
Algunos afirman que el inventor inglés Edward Davy "ciertamente inventó el relé eléctrico" en su telégrafo eléctrico c. 1835.
Además, en la patente de telégrafo original de Samuel Morse de 1840 se incluyó un dispositivo simple que ahora se llama relé.
El mecanismo descrito actuó como un amplificador digital, repitiendo la señal del telégrafo, permitiendo así que las señales viajaran tan lejos como fuera necesario. La palabra ha estado apareciendo en el contexto de las operaciones electromagnéticas desde 1860. ¿Cuáles son los tipos de relés electromecánicos?
Relé coaxial
A menudo se utiliza un relé coaxial como repetidor TR (transmisión-recepción) que conmutaantena del receptor al transmisor. Esto protege el dispositivo de alta potencia.
A menudo se usa en transceptores que combinan un transmisor y un receptor en un solo dispositivo. Los pines están diseñados para no reflejar ninguna potencia de RF de vuelta a la fuente, sino para proporcionar un aislamiento muy alto entre los terminales del transmisor y el receptor. La impedancia característica del relé se adapta a la línea de transmisión de la impedancia del sistema, por ejemplo, 50 ohmios.
Relé tensión 220V para vivienda
Los relés para el hogar son los más utilizados. Es necesario asegurar todos los dispositivos conectados. Aumentar o disminuir el voltaje de la red de entrada puede afectar negativamente el funcionamiento de los dispositivos. Este mecanismo de protección detecta estos picos e impide el acceso a la red.
El principio de funcionamiento de este relé se basa en la medición de tensión. Si excede o reduce la tasa permitida, los contactos del relé se cierran por un cierto tiempo, después del cual se abren nuevamente. Pero los relés tienen diferentes tipos.
Relé de contactos de potencia
Este relé tiene contactos que están conectados mecánicamente entre sí (Relé mecánico), por lo que cuando la bobina se activa o desactiva, todas las conexiones se mueven juntas. Si un conjunto de contactos se vuelve estacionario, ningún otro contacto podrá moverse. La función de los contactos de potencia es permitir que el circuito de seguridad verifique el estado.
Los contactos de operación forzada también se conocen como positivoscontrol", "contactos cautivos", "contactos enclavados", "contactos unidos mecánicamente" o "relés de seguridad". Estos relés de seguridad deben cumplir con las reglas de diseño y construcción que se definen en una de las principales normas de maquinaria, EN 50205, relés con contactos de guía forzada (conectados mecánicamente).
Estas reglas de diseño de seguridad se definen en EN 13849-2 "Clasificación de relés" como "Principios básicos de seguridad" y "Principios de seguridad probados" que se aplican a todos los dispositivos. Los relés de contacto de operación forzada están disponibles con diferentes conjuntos de contactos principales: NA, NC o "Conmutador".
Uso para la logística de máquinas herramienta
La máquina de relés está estandarizada para el control industrial. Cuentan con una gran cantidad de contactos (a veces ampliables en el campo) que se convierten fácilmente de bobinas normalmente abiertas a normalmente cerradas, fácilmente reemplazables y un factor de forma que permite montar varios relés de forma compacta en un panel de control. Si bien estos paneles alguna vez fueron la columna vertebral de la automatización en industrias como el ensamblaje automotriz, el controlador lógico programable (PLC) ha desplazado en gran medida a las máquinas herramienta de relé de las aplicaciones de control en serie. En un relé, los tipos de máquinas importan mucho.
Te permite cambiar circuitos con equipos eléctricos. Por ejemplo, un circuito temporizador puede cambiar la energía atiempo especificado. Durante muchos años, los relés han sido el método estándar para controlar los sistemas electrónicos industriales. Se pueden usar varios dispositivos juntos para realizar funciones complejas (logística de relés). El principio de la logística de relés se basa en mecanismos que activan y desactivan los contactos asociados.
Protección del motor
Los motores eléctricos necesitan protección contra sobrecargas de energía, de lo contrario, sus devanados pueden comenzar a derretirse, con riesgo de incendio. Los dispositivos sensibles a la sobrecarga son relés térmicos en los que una bobina calienta una tira bimetálica o se funde en soldadura para operar los contactos auxiliares. Estos contactos auxiliares están en serie con la bobina del contactor del motor, por lo que apagan el motor cuando se sobrecalienta.
Esta protección térmica funciona con relativa lentitud, lo que permite que el motor consuma corrientes de arranque más altas antes de que se active la función de protección. Cuando se expone a la misma temperatura ambiente que el motor, se proporciona una compensación útil, aunque tosca, de la temperatura del motor.
Otro sistema común de protección contra sobrecarga utiliza una bobina electromagnética integrada en serie con el circuito del motor. Esto es similar a un relé de control, pero requiere una corriente de falla bastante alta para activar los contactos. Para evitar cortocircuitos por sobretensiones. El panel de instrumentos amortigua el movimiento del ancla.
DetecciónLas sobrecargas térmicas y magnéticas se usan comúnmente juntas en los relés de protección de motores. Los relés electrónicos de sobrecarga miden la corriente del motor y pueden estimar la temperatura del devanado utilizando un "modelo térmico" del sistema de armadura, que se puede ajustar para proporcionar una protección más precisa.
Algunos mecanismos de protección del motor incluyen entradas de sensor de temperatura para la medición directa desde un termómetro integrado en el devanado.
¿Qué debe saber al elegir un relé?
Debe tener en cuenta algunos factores al elegir un relé en particular
- Protección: se deben tener en cuenta varios medios de protección, por ejemplo, para evitar tocar la bobina. Ayuda a reducir las chispas en los circuitos que utilizan inductores. También ayuda a reducir la sobretensión causada por el cambio de señales.
- Busque un relé estándar con todas las aprobaciones oficiales.
- Cambiar hora: puedes usar la versión de alta velocidad.
- Valores nominales: los valores nominales actuales van desde unos pocos amperios hasta 3000 amperios. En el caso de las tensiones nominales van desde los 300 W AC hasta los 600 W AC. También existe una versión de alto voltaje (unos 15.000 voltios).
- Tipo de contacto utilizado - NC, NO o contacto cerrado.
- Según sus objetivos, puede elegir los tipos de cadena: "Make to Break" o "Break to Smart Contact".
- Observe el aislamiento entre el circuito de la bobina y los contactos.
También un relé de voltaje de 220 V para el hogar, por lo que debe estudiar los diagramas de funcionamiento y los tipos de conexión.
