Fa temps que se sap que la majoria d'aplicacions industrials de gamma alta tenen relés per funcionar de manera eficient. Els relés són interruptors simples que funcionen tant elèctricament com mecànicament. Consten d'un conjunt de contactes i un electroimant, gràcies als quals es realitza el mecanisme de commutació. Hi ha altres principis de funcionament que difereixen segons la seva aplicació. Quins tipus de relés hi ha?
Per què és tan eficaç?
El funcionament principal del relé es produeix en llocs on només es pot aplicar un senyal de baixa potència. Aquest dispositiu també s'utilitza en llocs on s'han de controlar múltiples circuits mitjançant un sol senyal. El seu ús va començar durant la invenció dels telèfons, que van tenir un paper important en la commutació de trucades a les centrals telefòniques. També s'utilitzaven per enviar telegrames a llargues distàncies.
Després de la invenció dels ordinadors, van ajudar a realitzar diverses operacions lògiques mitjançant senyals.
Disseny
El relleu té quatre parts principals:
- nucli de ferro;
- armadura mòbil;
- bobina de control;
- interruptor de terra comú.
La imatge de d alt mostra el disseny del relé.
Aquest és un relé electromagnètic amb una bobina de filferro envoltada per un nucli de ferro. Per a l'armadura mòbil (armadura), així com per als contactes de l'interruptor, es proporciona un camí amb una resistència al flux magnètic molt baixa. L'armadura mòbil està connectada a un jou, que està connectat mecànicament als contactes de l'interruptor. Aquestes peces estan subjectes de manera segura per una molla. Crea un buit d'aire al circuit quan el relé es desactiva.
Principi de funcionament
La funció es pot entendre millor examinant el diagrama següent de d alt.
El diagrama mostra els elements del relé i com s'utilitzen. El nucli de ferro està envoltat per una bobina de control. Com es mostra, l'alimentació es subministra a l'electroimant mitjançant l'interruptor de control i els contactes. Quan el corrent comença a fluir per la bobina de control, l'electroimant es carrega, la qual cosa permet reforçar el camp magnètic.
Així, el braç de contacte superior comença a ser atret pel suport fix inferior, provocant un curtcircuit a l'alimentació. D' altra banda, si el relé ja estava desactivat quan els contactes estaven tancats, llavors es mouen en sentit contrari i completen el circuit.
Tan aviat com es talli el corrent de la bobina, l'armadura mòbilva tornar amb força a la seva posició original. Aquesta potència serà gairebé igual a la meitat de la força magnètica. Aquest és el propòsit principal i el principi de funcionament del relé.
Al relleu, els tipus d'operacions es divideixen en dos principals. Un d'ells és l'ús de baixa tensió. Per a l'aplicació d'operacions de baixa tensió es donarà preferència a la reducció del soroll de tot el circuit. I per a operacions d' alta tensió, el soroll s'ha de reduir amb espurnes.
Història de l'aparició dels primers relleus
El 1833 Carl Friedrich Gauss i Wilhelm Weber van desenvolupar el relé electromagnètic. Però el científic nord-americà Joseph Henry va afirmar sovint que va inventar el relé l'any 1835 per millorar la seva versió del telègraf elèctric, desenvolupat abans el 1831.
Alguns diuen que l'inventor anglès Edward Davy "segurament va inventar el relé elèctric" al seu telègraf elèctric cap a 1835.
A més, un dispositiu senzill que ara s'anomena relé es va incloure a la patent de telègraf original de Samuel Morse de 1840.
El mecanisme descrit actuava com un amplificador digital, repetint el senyal del telègraf, permetent així que els senyals viatgessin tan lluny com fos necessari. La paraula apareix en el context de les operacions electromagnètiques des de 1860. Quins són els tipus de relés electromecànics?
Relé coaxial
Sovint s'utilitza un relé coaxial com a repetidor TR (transmissió-recepció) que canviaantena del receptor al transmissor. Això protegeix el dispositiu d'una gran potència.
S'utilitza sovint en transceptors que combinen un transmissor i un receptor en un sol dispositiu. Els pins estan dissenyats per no reflectir cap potència de RF a la font, sinó per proporcionar un aïllament molt elevat entre els terminals del transmissor i el receptor. La impedància característica del relé s'adapta a la línia de transmissió de la impedància del sistema, per exemple 50 ohms.
Tensió del relé 220V per a casa
Els relés per a la llar s'utilitzen més sovint. Cal protegir tots els dispositius connectats. Augmentar o disminuir la tensió de la xarxa d'entrada pot afectar negativament el funcionament dels dispositius. Aquest mecanisme de protecció detecta aquests pics i impedeix l'accés a la xarxa.
El principi de funcionament d'aquest relé es basa en la mesura de la tensió. Si supera o baixa la velocitat permesa, els contactes del relé es tanquen durant un temps determinat, després del qual es tornen a obrir. Però els relés tenen diferents tipus.
Relé de contactes d'alimentació
Aquest relé té contactes connectats mecànicament entre si (relé mecànic), de manera que quan la bobina està activada o desactivada, totes les connexions es mouen juntes. Si un conjunt de contactes es torna estacionari, cap altre contacte no es podrà moure. La funció dels contactes d'alimentació és permetre que el circuit de seguretat comprove l'estat.
Els contactes forçats també es coneixen com a positiuscontrol", "contactes captius", "contactes entrellaçats", "contactes enllaçats mecànicament" o "relés de seguretat". Aquests relés de seguretat han de complir les normes de disseny i construcció que es defineixen en una norma important de maquinària, EN 50205, relés amb contactes guiats per força (enllaçats mecànicament).
Aquestes normes de disseny de seguretat es defineixen a la norma EN 13849-2 "Classificació de relés" com a "Principis bàsics de seguretat" i "Principis de seguretat provats" que s'apliquen a tots els dispositius. Els relés de contacte d'accionament forçat estan disponibles amb diferents conjunts de contactes principals: NO, NC o "Canvi".
Ús per a la logística de màquines-eina
La màquina de relés està estandarditzada per al control industrial. Disposen d'un gran nombre de contactes (de vegades ampliables al camp) que es converteixen fàcilment de bobines normalment obertes a normalment tancades, fàcilment substituïbles, i un factor de forma que permet muntar de manera compacta diversos relés en un panell de control. Si bé aquests panells van ser una vegada la columna vertebral de l'automatització en indústries com ara el muntatge d'automòbils, el controlador lògic programable (PLC) ha desplaçat en gran mesura les màquines eina de relé de les aplicacions de control en sèrie. En un relé, els tipus de màquines importen molt.
Permet canviar circuits amb equips elèctrics. Per exemple, un circuit de temporitzador pot canviar l'alimentaciótemps especificat. Durant molts anys, els relés han estat el mètode estàndard per controlar els sistemes electrònics industrials. Es poden utilitzar conjuntament diversos dispositius per realitzar funcions complexes (logística de relés). El principi de la logística de relés es basa en mecanismes que energitzen i desenergitzen els contactes associats.
Protecció del motor
Els motors elèctrics necessiten protecció contra la sobrecàrrega de potència, en cas contrari, els seus bobinatges poden començar a fondre's, amb risc d'incendi. Els dispositius sensibles a la sobrecàrrega són relés tèrmics en què una bobina escalfa una banda bimetàl·lica o es fon en soldadura per fer funcionar els contactes auxiliars. Aquests contactes auxiliars estan en sèrie amb la bobina del contactor del motor, de manera que tallen el motor quan es sobreescalfa.
Aquesta protecció tèrmica funciona relativament lentament, la qual cosa permet que el motor obtingui corrents d'arrencada més altes abans que funcioni la funció de protecció. Quan s'exposa a la mateixa temperatura ambient que el motor, es proporciona una compensació de temperatura del motor útil, encara que crua.
Un altre sistema comú de protecció contra sobrecàrregues utilitza una bobina electromagnètica integrada en sèrie amb el circuit del motor. Això és similar a un relé de control, però requereix un corrent de falla bastant alt per conduir els contactes. Per evitar curtcircuits per sobretensions de corrent. El moviment de l'àncora està esmorteït pel tauler d'instruments.
DeteccióLa sobrecàrrega tèrmica i magnètica s'utilitzen habitualment conjuntament en els relés de protecció del motor. Els relés electrònics de sobrecàrrega mesuren el corrent del motor i poden estimar la temperatura del bobinat mitjançant un "model tèrmic" del sistema d'induït, que es pot ajustar per oferir una protecció més precisa.
Alguns mecanismes de protecció del motor inclouen entrades de sensor de temperatura per mesurar directament des d'un termòmetre integrat al bobinatge.
Què necessites saber a l'hora de triar un relé?
Heu de tenir en compte alguns factors a l'hora de triar un relé concret
- Protecció: cal tenir en compte diversos mitjans de protecció, per exemple, per tocar la bobina. Ajuda a reduir les espurnes en circuits que utilitzen inductors. També ajuda a reduir la sobretensió causada pel canvi de senyal.
- Busqueu un relleu estàndard amb totes les aprovacions oficials.
- Canvia l'hora: pots utilitzar la versió d' alta velocitat.
- Valoracions: les classificacions actuals van des d'uns pocs amperes fins a 3000 amperes. En el cas de les tensions nominals, oscil·len entre els 300 W AC i els 600 W AC. També hi ha una versió d' alta tensió (uns 15.000 volts).
- Tipus de contacte utilitzat: NC, NO o contacte tancat.
- Depenent dels vostres objectius, podeu triar els tipus de cadena: "Make to Break" o "Break to Smart Contact".
- Tingueu en compte l'aïllament entre el circuit de la bobina i els contactes.
També un relé de tensió de 220 V per a la llar, de manera que hauríeu d'estudiar els esquemes de funcionament i els tipus de connexió.
