Relé

Relé

El relevador o relé (en francés: relais ‘relleve’) és un dispositiu electromagnètic. Funciona com un interruptor controlat per un circuit elèctric en el que, per mig d'una bobina i un electroimant, es acciona un joc d'un o varis contactes que permeten obrir i tancar atres circuits elèctrics independents. Va ser inventat per Joseph Henry en 1834.

Ya que el relé és capaç de controlar un circuit d'eixida de major potència que el d'entrada, pot considerar-se, en un ampli sentit, com un amplificador elèctric. Com tal es varen amprar en telegrafia, fent la funció de repetidorés que generaven una nova senyal en corrent procedent de piles locals a partir de la senyal dèbil rebuda per la llínea. Se'ls denominava «relevadores».

Història

El crèdit de l'invenció del relé és atribuïda tant al científic nortamericà Joseph Henry, que va inventar un relé en 1835 per a millorar la seua versió del telégraf elèctric, desenrollat anteriorment en 1831, com a l'inventor anglés Edward Davy, que «certament va inventar el relé elèctric» en el seu telégraf elèctric c. 1835.

Un dispositiu simple, que ara es diu relé, es va incloure en la palesa de telégraf original de 1840 de Samuel Morse. El mecanisme descrit actuava com un amplificador digital, repetint la senyal del telégraf i, per lo tant, permetent que les senyals es propagaren tant com es desijara. La paraula «relé» apareix en el context de les operacions electromagnèticas des de 1860.

Descripció

En la figura 2 es representa, de forma esquemàtica, la disposició dels distints elements que formen un relé d'un únic contacte de treball o circuit. En la figura 3 es pot vore el seu funcionament i cóm commuta.

Estructura i funcionament

L'electroimant fa girar l'armadura verticalment en ser alimentada, canviant l'estat dels contactes: contactes NA o NC (normal obert o normal tancat). Si la bobina del relé es energiza, el contacte NA es tancarà, mentres que el contacte NC s'obrirà. Si se li aplica un voltage a la bobina es genera un camp electro-magnètic, que provoca que els contactes canvien el seu estat. En la figura 4 es poden apreciar els contactes NA i NC. Abdós estan conectats a un "comú", en el qual se li aplica un potencial positiu.

Tipos de relé

Existixen multitut de tipos distints de relé, depenent del número de contactes, del seu intensitat admissible, del tipo de corrent d'accionament, del temps d'activació i desactivació, entre uns atres. Quan controlen grans potències es diuen contactorés en lloc de relés.

Relés electromecànics

• Relés de tipo armadura: pese a ser els més antics, seguixen sent els més utilisats en multitut d'aplicacions. Un electro iman provoca la basculación d'una armadura en ser activat, tancant o obrint els contactes depenent de si és N. A. (normalment obert) o N. C. (normalment tancat).

• Relés de núcleu mòvil: a diferència de l'anterior model estos estan formats per un émbolo en lloc d'una armadura. Per la seua major força d'atracció, s'utilisa un solenoide per a tancar els seus contactes. És molt utilisat quan cal controlar altes corrents
• Relé tipo reed o de lengüeta: estan constituïts per una ampolla de vidre, en contactes en el seu interior, montats sobre primes làmines de metal. Estos contactes commuten per l'activació d'una bobina, que es troba al voltant de la mencionada ampolla.

• Relés polarisats o biestables: es componen d'una menuda armadura, solidària a un iman permanent. L'extrem inferior gira dins dels pols d'un electroimant, mentres que l'atre du un cap de contacte. En excitar el electro iman, es mou l'armadura i provoca el tancament dels contactes. Si es polarisa al revés, el gir serà en sentit contrari, obrint els contactes o tancant un atre circuit.

• Relés tripolares: Usats per a qualsevol tipo de fase (monofásico, bifásico i trifásico).

Relé d'estat sòlit

Es diu relé d'estat sòlit a un circuit híbrit, normalment compost per un optoacoplador que aïlla l'entrada, un circuit de dispar, que detecta el pas per zero de la corrent de llínea i un triac o dispositiu similar que actua d'interruptor de potència. El seu nom es deu a la similitut que presenta en un relé electromecànic; este dispositiu és usat generalment per a aplicacions a on es presenta un us continu dels contactes del relé que en comparació a un relé convencional generaria un sério desgast mecànic, ademés de poder commutar alts amperajes que en el cas del relé electromecànic destruirien en poc temps els contactes. Estos relés permeten una velocitat de conmutación molt superior a la dels relés electromecànics.

Relé de corrent alterna

Quan s'excita la bobina d'un relé en corrent alterna, el fluix magnètic en el circuit magnètic, també és altern, produint una força pulsante, en freqüència doble, sobre els contactes. És dir, els contactes d'un relé conectat a la ret, en alguns llocs, com varis països d'Europa i Amèrica Llatina oscilaran a 2 x 50 Hz i en uns atres, com en Estats Units ho faran a 2 x 60 Hz. Este fet s'aprofita en alguns timbres i brunzidorés, com un activador a distància. En un relé de corrent alterna es modifica la resonància dels contactes per a que no oscilen.

Relé de làmines

Este tipo de relé s'utilisava per a discriminar distintes freqüèncias. Consistix en un electroimant excitat en la corrent alterna d'entrada que atrau vàries varetes sintonizadas para resonar a sengles freqüències d'interés. La vareta que resona acciona el seu contacte, les demés no. Els relés de làmines es varen utilisar en aeromodelismo i atres sistemes de telecontrol.

Relés d'acció retardada

Són relés que ya siga per particularitat de disseny o be pel sistema d'alimentació de la bobina, permeten dispondre de retardos en la seua conexió i/o desconexió.

• Relés en retardo a la conexió: El retardo a la conexió de relés pot obtindre's mecánicamente aumentant la massa de l'armadura a fi d'obtindre major inèrcia del sistema mòvil; o be, aumentant la pressió dels resorts que deu véncer la força d'atracció del relé. També s'obté un efecte similar de retardo utilisant C. C. per a alimentar al relé en una dels dos següents formes:

• • Relé en resistor previ i capacitor en paralel en la bobina: quan s'alimenta en C. C. al relé, el capacitor, fins a llavors descarregat, origina una intensa corrent de càrrega inicial la qual en travessar al resistor origina una apreciable caiguda en la tensió aplicada a la bobina, verificant-se aixina un retart a la conexió. cal aclarir que sempre que s'interrompa l'alimentació del relé el capacitor, descarregant-se sobre la bobina, establirà també un cert retart en la desconexió.
  • Relé de dos devanados en corrent en oposició: la disposició d'un d'estos relés es basa en l'existència de dos devanados conectats en oposició; usualment designats com a principal i auxiliar, i que posseïxen major i menor número de espiras respectivament. En aplicar-se tensió de C. C. la corrent s'establix ràpidament en el devanado auxiliar al mateix temps que en molta major llentitut en el principal per la marcada diferència en la reactància inductiva de cada u (pel diferent número de espiras que té cada u). D'eixa manera i degut a que el camp magnètic que originen abdós devanados és opost, l'actuació del relé es produirà quan la força magnetomotriz —en gradual aument— del devanado principal siga superior a la del devanado auxiliar i la pressió dels resorts del relé, en lo que s'obté el buscat retardo en la conexió.
• Relés en retardo a la desconexió: també és possible obtindre retardo a la desconexió per mijos mecànics —disminució de la pressió dels resorts del relé—, encara que en la majoria dels casos es recorre a algun dels sistemes que s'indiquen a continuació:
  • Relé en capacitor en paralel: com el seu nom ho indica, posseïx un capacitor que per la seua condició en paralel toda vez que s'interrompa l'alimentació de C. C. al relé considerat, la desconexió resultarà retardada per la descàrrega de dit capacitor sobre la bobina, sistema en el que s'obtenen temps molt exactes i que en funció dels valors de R i C en consideració pot superar largamente un segon.
  • Relé en devanado adicional en curtcircuit: estos disponen de dos devanados: un d'ells cridat principal o d'accionament i un atre adicional que es troba cortocircuitado. Ya siga que el devanado principal siga conectat o desconectat de la tensió d'alimentació, la variació de fluix consegüent induirà en el devanado adicional una corrent que oponent-se a la causa que la produïx retarda a dita variació, en lo que es produïx aixina un retardo tant a la conexió com a la desconexió del relé.
  • Relé en devanado adicional controlat per contacte auxiliar: estos relés són absolutament similars als anteriors, en l'únic agregat d'un contacte auxiliar del propi relé encarregat de conectar o desconectar al devanado auxiliar. Aixina el relé presentarà un retardo a la desconexió o a la conexió segons s'utilise un contacte auxiliar Normal Obert o Normal Tancat, respectivament.

Relés en retenció de posició

En este cas els relés posseïxen un disseny en el qual tenen reblones d'elevada remanencia colocats dins d'orificis practicats en el núcleu i l'armadura dels mateixos, i en exacta coincidència. Per estar perfectament rectificades les cares polars en contacte en tancar el circuit magnètic del relé quedarà en eixa posició −per remanencia magnètica− encara que la bobina es desconecte, retornant a la posició de repòs inicial solament quan una corrent de sentit contrari torne a obrir-ho.

Ventages de l'us de relés

La gran ventaja dels relés electromagnètics és la completa separació elèctrica entre la corrent d'accionament, la que circula per la bobina de l'electroimant, i els circuits controlats pels contactes, lo que fa que es puguen manejar alts voltages/diferencies de potencial o elevades potències en chicotetes tensions de control. També oferixen la possibilitat de control d'un dispositiu a distància per mig de l'us de chicotetes senyals de control.

En el cas presentat podem vore un grup de relés en bases interfaços que són controlats per mòduls digitals programables que permeten crear funcions de temporización i contador com si d'un mini PLD (Dispositiu Llògic Programable) es tractara. En estos moderns sistemes els relés poden actuar de forma programada i independent lo que supon grans ventages en la seua aplicació aumentant el seu us en aplicacions sense necessitat d'utilisar controls com PLDs o atres mijos per a comandarlos (vore fig. 7). Es pot encendre, per eixemple, una pera o motor i en encendre-ho s'apaga l'atre motor o pera.

¿Per qué són necessaris els relés? Explicació i eixemple real

Quan desigem obrir la porta del nostre garaig tindrem que fer funcionar el motor que proporciona la potència mecànica per a que la porta esgole pels raïls que guien les seues rodes o be, si és que és abatible, per a que la porta gire sobre les seues frontices. Depenent de si el tipo de porta és de menor o major tamany necessitarà per al seu moviment un motor menut o un de major potència, pero en tots els casos, pel circuit elèctric al que estiga conectat el motor circularan varis amperis a una tensió que normalment serà la tensió de servici en corrent alterna de 110 o be de 230 volts.

Quan pressionem el botó de el “mando a distància” del nostre garaig, des del nostre automòvil, la cadena de successos que ocorren és la següent:

La nostra pulsació sobre el mando fa que es tanque un menut circuit en la placa electrònica del nostre “mando a distància”. Este circuit de menuda potència treballa normalment a tensions inferiors a 6 volts en corrent contínua. Dita tensió és suministrada per una “pila” interna, i este circuit solament s'encarrega d'emetre una senyal codificada d'radiofrecuencia. La senyal és rebuda per l'antena del receptor que es troba en l'armari de control de l'interior del nostre garaig. Esta placa receptora es troba sempre a la “escolta” per a rebre i decodificar la senyal emesa pel nostre “mando a distància”. Els circuits d'esta placa receptora són alimentats normalment en tensions de control menudes, d'entre 12 i 24 volts de corrent contínua que són proporcionats per una menuda font d'alimentació conectada a la ret. Pels circuits d'esta placa solament circulen alguns miliamperios a les tensions mencionades, i s'encarreguen d'alimentar els components electrònics. Si la decodificación de la senyal es realisa correctament, s'activa un menut component electrònic, normalment un transistor que dona pas a la corrent del circuit al que està conectada la bobina del nostre relé.

En este moment la bobina del relé en ser energizada genera un menut camp magnètic entorn a un núcleu de ferro que atrau cap a sí una peça mòvil també de ferro per a tancar el circuit magnètic. Sobre la peça mòvil de ferro està subjecta per mig d'un material aïllant una làmina de bronze conectada per un dels seus extrems al cable conductor del circuit al que està conectat el motor de la porta. Esta làmina porta en la seua un atre extrem un contacte elèctric d'un material bon conductor que normalment és una aleació de coure en atres elements.

El moviment d'atracció electromagnètica sobre la peça mòvil de ferro, termina en l'assent del contacte mòvil sobre un atre contacte similar que està “fix” i subjecte a una làmina conductora colocada a la seua volta sobre un material aïllant i conectada pel seu atre extrem al cable que continua cap al motor.

D'esta forma es conseguix que els extrems del circuit que estaven inicialment separats (contactes oberts), gràcies a l'acció de l'electroimant descrit anteriorment, es junten i conseguixquen tancar el circuit permetent conectar el motor i obrir la porta.

Com mencionàvem al principi, és possible que el motor necessari per a obrir la porta siga de gran potència i llavors el ranc de corrent que deu ser controlat a la tensió de treball del motor excedixca de la capacitat normal de conmutación de càrrega d'un relé, que sol rondar en #intensitat d'entre 5 i 30 amperis a una tensió màxima de 250 volts de corrent alterna (per a càrregues resistivas). En estos casos és necessari interpondre entre el relé i el motor un «contactor» que realisa una funció similar a la del relé, pero té un ranc de treball molt més elevat, podent commutar circuits en càrregues conectades que demanden #intensitat de fins a varis centenars d'amperis a tensions superiors a 600 volts. En estos casos, el relé s'utilisa per a “arreplegar” la menuda senyal provinent del transistor de la placa electrònica i en commutar, tancar a la seua volta el circuit al que es troba conectada la bobina del contactor, que en actuar fa que els seus contactes tanquen el circuit al que està conectat el potent motor de la porta, de varis quilovats.

Solució: Prova, ensaig i verificació de relés. ¿Qué són les proves de relés? Us d'equips

En sistemes d'alta o mija tensió, els relés són els dispositius més utilisats. El seu objectiu principal és aïllar una secció defectuosa en solament uns pocs cicles, pero assegurant una interrupció mínima de les seccions sanes. Un relé ideal és una unitat que actua anticipant-se al dany de la secció imperfecta. Les conexions del relé es contaminen en l'us, o es deterioren per partícules de carbó, etc. Per lo tant, és convenient que el fabricant i també l'usuari final verifiquen el comportament del relé despuix de cert periodo de temps.

En el temps, la tecnologia de relés ha evolucionat, de la mateixa manera que les proves de relés. S'han desenrollat varis sistemes de prova assistits pels últims relés de microprocessador. Quan es tracta de l'equip de prova de relés més menut, llauger i inigualable, es proporcionen les millors ferramentes que necessita per a posar a prova els seus medidors i relés de protecció. Els equips són capaços d'abordar tot tipo de tasques que prèviament han segut realisades per grans equips.

Els relés de protecció de hui en dia oferixen múltiples funcions de protecció que requerixen un nou nivell de software i hardware de prova refinats, que poden analisar completament el funcionament de l'unitat en temps real. Les proves de relés i cada una de les seues facetes es poden manejar fàcilment en equips de prova de relés alvançats. Anteriorment, l'equip de prova de relés s'associava en alguna cosa pesat i voluminós. Baixe eixa condició, el seu trasllat al camp de treball resulta ser una tasca solament possible per a una persona molt forta. Pero actualment, en l'alvanç tecnològic, l'equip de prova de relés és més menut i fàcil d'operar.

El propòsit de la prova, ensaig i verificació de relés, tenint en conte que els relés són dispositius discrets, a diferència dels circuits integrats; és proporcionar una senyal llògica de baixa potència per a impulsar un circuit de potència molt més gran. El relé ajuda a aïllar el circuit d'alt voltage del circuit llògic de baix voltage per a protegir el circuit de baix voltage. Per a conseguir açò, el relé té una menuda bobina electromagnètica per a controlar el circuit llògic, i quan la bobina està energizada; dona com resultat un interruptor magnetizado d'alta capacitat de potència que activa el circuit d'alta potència. El relé que suministra una gran cantitat de corrent als fars d'un automòvil és un eixemple d'açò. Durant el control del relé, el circuit llògic de baix voltage del tauler de l'automòvil activa els fars.

Un relé sol tindre una bobina, un conjunt de contactes i un pol. Hi ha dos tipos de contactes en les proves de relés: normalment oberts i normalment tancats. Normalment Obert (N/O) són el conjunt de contactes que estan oberts quan el relé no està activat i Normalment Tancats (N/C) són el conjunt de contactes que estan tancats quan el relé no està activat.

L'us d'equips de prova de relés requerix un coneiximent adequat. Els equips necessiten comprensió sobre el seu us. Hi ha molts productes nous per a la prova de relés, cada u acompanyat del seu manual d'usuari per a comprendre el funcionament. Els equips de prova de relés moderns generalment incorporen característiques tals com a amplificadors llineals en modo commutat o realimentación, protecció per a canals oberts, sobrecalentamiento, canals de voltage en curtcircuit i falles internes.

Estan dissenyats en un sistema de control inteligent que simula de manera realista el sistema d'energia. Per a evitar danys i per a un millor eixercite dels instruments de prova de relés, és fonamental conéixer els conceptes bàsics de l'equip abans d'usar-ho, assegurant-se d'almagasenar i transportar el seu kit de prova correctament, sense intente forçar 1800 vats a través d'un cable d'extensió de 100' de 14 AWG o cablejat de banc de tamany inferior i anant en conte en les condicions de condensació. Aixina mateix, es deuen cuidar adequadament les obertures de ventilació, impedint que entre material estrany en l'equip de prova. Mai es deu intentar conectar un amplificador de corrent a una font de voltage externa, com una bateria o qualsevol atra font, ni disparar el disyuntor, enrollar un pany ni conectar cap càrrega significativa a l'eixida de contacte.

Entrant de ple en els equips de prova, ensaig i verificació de relés, destaca Amperis per començar i estendre la seua comercialisació en els dispositius més moderns i sofisticats, ya que posseïxen Tecnologia DSP i FPGA integrada en la seua pròpia palesa per a un elevat eixercite de la tecnologia de l'amplificador. Ademés, varen anar els primers equips destinats a la prova de relés capaces d'analisar tots els tipos de relés (corrent, voltage, freqüència, potència, impedència, harmònics, distància, …) a través de funcions alvançades de dispar per GPS, oscilació, freqüència de protecció. repetició de transciente en l'archiu comtrade i solució del IEC61850 (opcional).

Posseïxen auto-protecció completa & indicadors d'alarma per conexionado incorrecte, circuit obert, curtcircuit, sobrecàrrega & sobrecalentamiento, etc. Tot açò en un interfaç super amigable i intuïtiva vàlida des d'usuaris inexpertos fins a aquells en més experiència.

En la llínea completa i sofisticada d'equips de prova de relés de Amperis, tots i cada una de les fases de la prova de relés es pot manejar efectivament. En eixe sentit, Amperis oferix la potent gama d'equips de prova de relé que poden viure de la seua reputació com un colós. Els equips de Proves de relés de Amperis inclouen:

• Equip de Prova de Relés Trifásicos Amperis AK-6
• Equip de Prova de Relés Trifásicos Amperis AK-30
• Equip de Prova de Relés Trifásicos Amperis AK-10
• Font d'injecció de corrent primària Amperis APCI-600
• Equip de proves Amperis ARFD 200
• Equip de Proves de disyuntores de caixa molejada Amperis AMCCB250

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Relé.
• ¿Cóm conectar un relé?
• Plantilla:Youtube
• Relé - Relevador (Funcionament, ventages)
• Circuits d'aplicació en relés
• Relé elèctric
• a-el-port-paralel.html Eixemple de control d'activació de relés en el port paralel d'un PC.
• Mòduls per a relés
• Relé temporisador [1] archivat en Wayback Machine.

• Equips de prova de relés
• Relés multitensión
• Virtual Relay Museum