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RELEVADOR O RELÉ

¿QUÉ ES UN RELEVADOR O RELÉ?

El relé o relevador es un interruptor que puede ser controlado eléctricamente, el funcionamiento de este dispositivo puede entenderse como electromecánico. Fue inventado por el científico estadounidense Joseph Henry en la primera mitad del siglo XIX, quien descubrió el fenómeno electromagnético de auto-inductancia e inductancia mutua. Este principio le permitió crear un tipo de electroimán que al activarse puede controlar a un interruptor, este es el principio del relevador.


PARTES DE UN RELEVADOR

Los principales componentes de un relevador son:

  • Bobina de cobre: Es un cable de cobre muy delgado con un gran números de espiras enrollado alrededor de un núcleo ferro magnético o núcleo de hierro.
  • Núcleo de hierro: Es una barra de hierro dulce, parte metálica, generalmente en forma de E que se encuentra fijado a la carcasa.
  • Balancín o armadura: Elemento móvil, su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la bobina, ya que debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle.
  • Contactos: Simbología de polos N.C. (normalmente cerrado) y N.O. o N.A (normalmente abierto), son elementos conductores que permiten establecer o interrumpir el paso de la corriente en cuanto la bobina se energice.
Contactos Armadura Núcleo Bobina NC C NO

SIMBOLOGÍA DE UN RELÉ

Las hojas de datos técnicos de un relevador nos introducen a una simbología que se relaciona con el tipo de contactos que el relevador tiene, así como para identificar las conexiones de la práctica que se quiera elaborar y el sistema electrónico con el uso del relevador. Comenzando con las siguientes siglas:

  • SPST: Polo sencillo y un tiro, puede ser normalmente abierto (NO) o normalmente cerrado (NC).
  • SPDT: Un polo y dos tiros, es el relevador más común que se emplea en las prácticas de electrónica. En este existe un contacto común, un contacto cerrado o uno abierto. Cuando se activa el contacto abierto éste se cierra y el contacto cerrado se abre.
    NC NO
  • DPST: Dos polos y un tiro, consta de dos contactos que se activan por efecto de la misma bobina. Puede tener los tiros normalmente abiertos o normalmente cerrados.
  • DPDT: Doble polo y doble tiro, consta de dos elementos comunes que están separados por dos contactos cada uno, uno normalmente abierto y otro normalmente cerrado.
    NC NO NC NO

¿CÓMO FUNCIONA UN RELEVADOR?

Cuando una corriente eléctrica circula por la bobina, ésta induce un campo magnético que permite que el núcleo de hierro actué como un electroimán, logrando que el balancín y núcleo de hierro se conecten haciendo subir o bajar el balancín. Este efecto permite abrir o cerrar el paso de corriente por los contactos. Siendo tres contactos, uno llamado común, otro normalmente cerrado (N.C.) y el otro normalmente abierto(N.O. o N.A.).

NúcleoBobina

Al permitir el paso de la corriente eléctrica por la bobina se crea un campo magnético, por lo tanto el núcleo de hierro se magnetiza, convirtiéndose en un imán. Al abrir el interruptor se interrumpe el paso de la corriente por la bobina, por lo tanto el núcleo deja se ser un imán ya que desaparece el campo magnético.

Para aumentar su potencia va a depender de la intensidad de la corriente y el número de vueltas de la bobina.


TIPOS DE RELEVADORES

Existe una gran variedad de distintos tipos de relés, dependiendo del número de contactos, de su intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, entre otros. Cuando controlan grandes potencias son llamados contactores en lugar de relés.

  • Relés electromecánicos:
    • Relés de tipo de armadura.
    • Relés de núcleo móvil.
    • Relés reed o de lengüeta.
    • Relés polarizados o biestables.
  • Relés de estado sólido.
  • Relés de corriente alterna.
  • Relés de láminas.
  • Reles de acción retardada:
    • Relés con retardo a la conexión:
      • Relés con resistor previo y capacitor en paralelo con la bobina.
      • Relés de dos devanados con corriente en oposición.
    • Relés con retardo a la desconexión:
      • Relés con capacitor en paralelo.
      • Relés con devanado adicional en cortocircuito
      • Relés con devanado adicional controlado por contacto auxiliar
  • Relés con retención de posición.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL RELÉ

Los aspectos a considerar en la compra o diseño de aplicaciones que usan reveladores son los siguientes:

  • Tipo de carga: Inductiva o resistiva, siendo el motor una carga inductiva y la plancha una carga resistiva.
  • Potencia de la carga: En los circuitos de corriente continua (DC) la potencia se calcula como el producto del voltaje y la corriente, P = VI. Para circuitos de corriente alterna (AC) se debe de tomar en cuenta que el voltaje y la corriente varían con el tiempo.
  • Voltaje de bobina: En los relevadores mecánicos es importante conocer este voltaje en la bobina ya que, si la bobina es de 12 VDC no podremos hacer la activación directamente vía Arduino.
  • Ruido inducido: La activación mecánica de algunos relevadores pueden generar ruido eléctrico en las etapas digitales sensibles. Si el diseño que se va a emplear resulta ser muy sensible, no se recomienda el uso de relevadores mecánicos.
  • Energía de activación: Pueden llegar a consumir una cantidad considerable de corriente en la activación en comparación con otros actuadores como leds o de etapas digitales. Se debe de tomar en cuenta si el diseño que se va a emplear requiere una fuente de energía limitada.
  • Electrónica adicional: Los relevadores mecánicos normalmente requieren de una etapa adicional entre la electrónica digital de control y el revelador. Estas etapas pueden estar conformadas por transistores o TRIAC’s que actúen como un switch digital entre el microcontrolador y el relevador si este requiere operar a un voltaje de control mayor que el de la electrónica de control. Existen algunos relevadores a los que se le colocan optoacopladores que permiten aislar la electrónica de potencia de la electrónica de control.

APLICACIONES DE LOS RELEVADORES ELÉCTRICOS

Las principales áreas de aplicación son en sistemas que requieran controlar una carga o emplear un interruptor que pueda ser controlado eléctrica o mecánicamente. Una de sus finalidades era utilizarlos para diseñar máquinas de estado finito o autómatas. Ahora las aplicaciones residen en controlar cargas inductivas o resistivas mediante pulsos de control digital. Los relés también son usados en equipos de pruebas, sistemas de comunicación, seguridad, medición, circuitos de potencia, inversores o sistemas de potencia fotovoltaicos.




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