Los procesos de conmutación son fundamentales en todos los sistemas de control automatizados. Los elementos de conmutación más comunes son los relés electromagnéticos intermedios.
A pesar de la gran cantidad de dispositivos semiconductores diferentes, los relés electromagnéticos se siguen utilizando en todo tipo de equipos industriales y electrodomésticos. La popularidad de los relés se debe a su fiabilidad y alto rendimiento, que está directamente relacionado con las características de los contactos metálicos.
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¿Qué son los relés y dónde se utilizan?
El relé electromagnético es un dispositivo de conmutación preciso y fiable basado en un campo electromagnético. Tiene una construcción sencilla, representada por los siguientes elementos:
- bobina;
- armadura;
- contactos fijos.
La bobina electromagnética está fijada a la base y tiene un núcleo ferromagnético en su interior, la armadura con resorte está unida al yugo para volver a su posición normal cuando el relé se desenergiza.
En términos sencillos, el relé permite abrir y cerrar un circuito eléctrico de acuerdo con las órdenes recibidas.
El relé electromagnético tiene una gran fiabilidad de funcionamiento, por lo que se utiliza en diversos aparatos y equipos industriales y domésticos.
Principales tipos y características técnicas de los relés electromagnéticos
Se distinguen los siguientes tipos:
- Relés de corriente - en el principio de funcionamiento, no difiere prácticamente de relé de tensión. La única diferencia fundamental está en el diseño de la bobina electromagnética. En el caso del relé de corriente, la bobina se enrolla con un alambre de gran sección y contiene un número reducido de bobinas, para que tenga una resistencia mínima. El relé de corriente puede conectarse a través de un transformador o directamente a la red eléctrica. En cualquier caso, supervisa correctamente la intensidad de la corriente en la red que se va a controlar, y todos los procesos de conmutación se pueden llevar a cabo sobre esta base.
- relés de tiempo (temporizadores) - proporciona el tiempo de retardo en las redes de control que en algunos casos es necesario para conmutar los dispositivos de acuerdo con un determinado algoritmo. Estos relés tienen una amplia gama de ajustes necesarios para garantizar una gran precisión en su funcionamiento. Hay requisitos específicos para cualquier temporizador. Por ejemplo, bajo consumo de energía, tamaño reducido, alta precisión, contactos potentes, etc. Cabe destacar que para relés de tiempoLos actuadores no están sujetos a ningún requisito adicional. Lo principal es que deben ser robustos y fiables, ya que tienen que funcionar bajo altas cargas todo el tiempo.
Cada tipo de relé electromagnético tiene sus propios parámetros específicos. Al seleccionar los elementos necesarios, vale la pena prestar atención a la composición y las propiedades de los pares de contactos, decidir sobre la característica de la fuente de alimentación. El siguiente paso es estudiar sus características básicas:
- La tensión o corriente de disparo es la cantidad mínima de corriente o tensión a la que se conmutan los pares de contactos de un relé electromagnético.
- La tensión o corriente de liberación es el valor máximo que controla la carrera de la armadura.
- La sensibilidad es la cantidad mínima de potencia necesaria para activar el relé.
- Resistencia del bobinado.
- La tensión y el amperaje de funcionamiento son los valores de estos parámetros necesarios para el funcionamiento óptimo del relé electromagnético.
- El tiempo de disparo es el periodo de tiempo que transcurre desde que se activan los contactos del relé hasta que éste se activa.
- El tiempo de liberación es el tiempo que transcurre antes de que la armadura del relé electromagnético vuelva a su posición original.
- La frecuencia de conmutación es el número de veces que el solenoide se excita en un intervalo de tiempo.
Contacto y sin contacto
Todos los relés electromagnéticos se dividen en dos tipos según sus elementos de accionamiento:
- Contacte con - tienen un grupo de contactos eléctricos que permiten que el elemento funcione en la red. Se conmutan cerrando o abriendo. Son relés universales y se utilizan en casi todos los tipos de redes eléctricas automatizadas.
- Sin contacto - Su principal característica es la ausencia de elementos de contacto de accionamiento. El proceso de conmutación se consigue ajustando la tensión, la resistencia, la capacitancia y la inductancia.
Por ámbito de aplicación
Clasificación de los relés electromagnéticos según su uso
- circuitos de control;
- señalización;
- Sistemas automáticos de protección de emergencia (SAZ, ESD).
Por la intensidad de la señal de control
Todos los tipos de relés electromagnéticos tienen un determinado umbral de sensibilidad, por lo que se dividen en tres grupos:
- relés de baja potencia (menos de 1 W);
- de media potencia (hasta 9 W);
- de alta potencia (más de 10 W).
Por velocidad de control
Todos los relés electromagnéticos se caracterizan por la velocidad de la señal de control y, por tanto, se dividen en:
- ajustable;
- relés lentos;
- respuesta lenta;
- lento; rápido; sin inercia.
Según el tipo de tensión de control
Los relés se dividen en las siguientes categorías:
- DC (DC);
- AC (AC).
Tenga en cuenta. La bobina del relé puede estar diseñada para una tensión de funcionamiento de 24V, pero los contactos del relé son muy capaces de funcionar hasta con 220V. Esta información está indicada en el cuerpo del relé.
En la foto de abajo se puede ver que la bobina indica una tensión de funcionamiento de 24 VDC.
En cuanto al grado de protección
Todos los relés electromagnéticos son de los siguientes tipos
- Abierta; - Cubierta;
- envuelto;
- sellado.
Tipos de grupos de contacto
Los relés electromagnéticos tienen varias configuraciones y diseños de grupos de contactos. Enumeremos los tipos más comunes:
- Normalmente abierto (Normalmente abierto - NO o normalmente abierto - NO): su principal característica es que los pares de contactos están permanentemente abiertos y sólo se activan cuando se aplica tensión a la bobina electromagnética. Como resultado, el circuito eléctrico se cierra y los conductores comienzan a funcionar según algoritmos predeterminados.
- Normalmente cerrado (Normalmente cerrado - NC o Normalmente cerrado - NCLos contactos están permanentemente cerrados y se abren cuando la bobina recibe energía.
- Los contactos conmutados son una combinación de contactos normalmente cerrados y abiertos. Hay tres contactos, el común, normalmente etiquetado como COM, el cerrado al común y el abierto al común. Cuando se aplica tensión a la bobina, el contacto NC se abre y el contacto NO se cierra.
Los modelos de relés electromagnéticos que tienen más de un grupo de contactos permiten procesos de conmutación en varias redes automatizadas.
Tenga en cuenta. Algunos tipos de relé tienen un interruptor de contacto manual. Esto puede ser útil a la hora de configurar el circuito. También se proporciona la indicación de la alimentación de la bobina del relé.
Diagrama de cableado del relé
En la cubierta de cualquier unidad, el fabricante etiqueta el diagrama del circuito para conectar el relé electromagnético a la red eléctrica. En diagrama del circuito la bobina del relé se dibuja como un rectángulo y se identifica con la letra "К" y un índice numérico, por ejemplo, K3. Los pares de contactos que no están bajo carga están marcados con la letra "К" Con dos números separados por un punto, por ejemplo, K3.2 para el contacto número 2, relé K3. El código se interpreta de la siguiente manera: el primer dígito representa el número de índice del relé electromagnético en el diagrama, el segundo dígito representa el índice de los pares de contactos en el relé.
A continuación se muestra un ejemplo de un circuito que controla una electroválvula neumática utilizando el contacto NO del relé K1. Cuando S1 se cierra, el relé se excita y los contactos NA 13, 14 se cierran y se aplica tensión al solenoide Y1.
Pares de contactos que se encuentran cerca de la bobina electromagnética, se indican con una línea discontinua. El diagrama de cableado del relé debe mostrar todos los parámetros de los pares de contactos y especificar la corriente de conmutación máxima permitida de los contactos. En la bobina del relé, el fabricante indica el tipo de corriente y la tensión de funcionamiento.
Hay que tener en cuenta que el esquema de cableado del relé electromagnético se realiza para cada tipo de elemento individualmente de acuerdo con las peculiaridades de su funcionamiento en la red automatizada. Para funcionar correctamente, algunos tipos de relés requieren un ajuste durante el cual se fijan los parámetros óptimos para el trabajo del relé: retardo de activación, corriente de disparo, reposición, etc.
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