ūüí° Rel√© ‚Ė∑ Relevador ‚óĀ ¬ŅQu√© es y c√≥mo funciona?



ūüĒé ¬ŅQu√© es un relevador o rel√©?

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.

‚öô Partes de un Relevador

Los principales componentes de un relevador son:

  • Bobina de cobre: Es un cable de cobre muy delgado con un gran n√ļmeros de espiras enrollado alrededor de un n√ļcleo ferro magn√©tico o n√ļcleo de hierro.

  • N√ļcleo de hierro: Es una barra de hierro dulce, parte met√°lica, generalmente en forma de E que se encuentra fijado a la carcasa.

  • Balanc√≠n o Armadura: Elemento m√≥vil, su funci√≥n es cerrar el circuito magn√©tico una vez energizada la bobina, ya que debe estar separado del n√ļcleo, por acci√≥n de un muelle.

  • Contactos: Simbolog√≠a 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.

ūüĒ¶ ¬ŅC√≥mo funciona un relevador?

Cuando una corriente el√©ctrica circula por la bobina, √©sta induce un campo magn√©tico que permite que el n√ļcleo de hierro actu√© como un electroim√°n, logrando que el balanc√≠n y n√ļcleo de hierro se conecten haciendo subir o bajar el balanc√≠n. Este efecto permite abrir o cerrar el paso de corriente por los contactos. Siendo tres contactos, uno llamado com√ļn, otro normalmente cerrado (N.C.) y el otro normalmente abierto(N.O. o N.A.).

 

Al permitir el paso de la corriente el√©ctrica por la bobina se crea un campo magn√©tico, por lo tanto el n√ļcleo de hierro se magnetiza, convirti√©ndose en un im√°n. Al abrir el interruptor se interrumpe el paso de la corriente por la bobina, por lo tanto el n√ļcleo deja se ser un im√°n ya que desaparece el campo magn√©tico.

 

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

Aplicaciones de los relevadores eléctricos

Las principales √°reas de aplicaci√≥n son en sistemas que requieran controlar una carga o emplear un interruptor que pueda ser controlado el√©ctrica o mec√°nicamente. Una de sus finalidades era utilizarlos para dise√Īar m√°quinas de estado finito o aut√≥matas. Ahora las aplicaciones residen en controlar cargas inductivas o resistivas mediante pulsos de control digital. Los rel√©s tambi√©n son usados en equipos de pruebas, sistemas de comunicaci√≥n, seguridad, medici√≥n, circuitos de potencia, inversores o sistemas de potencia fotovoltaicos.

ūüďā Tipos de Relevadores

Existe una gran variedad de distintos tipos de rel√©s, dependiendo del n√ļmero de contactos, de su intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activaci√≥n y desactivaci√≥n, entre otros. Cuando controlan grandes potencias son llamados contactores en lugar de rel√©s.

  • Rel√©s electromec√°nicos.

    • Rel√©s de tipo de armadura.

    • Rel√©s de n√ļcleo m√≥vil.

    • Rel√©s reed o de leng√ľeta.

    • Rel√©s polarizados o biestables.

  • Rel√©s de estado s√≥lido.

  • Rel√©s de corriente alterna.

  • Rel√©s de l√°minas.

  • Reles de acci√≥n retardada.

    • Rel√©s con retardo a la conexi√≥n.

      • Rel√©s con resistor previo y capacitor en paralelo con la bobina.

      • Rel√©s de dos devanados con corriente en oposici√≥n.

    • Rel√©s con retardo a la desconexi√≥n.

      • Rel√©s con capacitor en paralelo.

      • Rel√©s con devanado adicional en cortocircuito

      • Rel√©s con devanado adicional controlado por contacto auxiliar

  • Rel√©s con retenci√≥n de posici√≥n.

⚒ Características técnicas del relé

Los aspectos a considerar en la compra o dise√Īo 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 var√≠an con el tiempo.

  • Voltaje de bobina: En los relevadores mec√°nicos es importante conocer este voltaje en la bobina ya que, si la bobina es de 12 VDC no podremos hacer la activaci√≥n directamente v√≠a Arduino.

  • Ruido inducido: La activaci√≥n mec√°nica de algunos relevadores pueden generar ruido el√©ctrico en las etapas digitales sensibles. Si el dise√Īo que se va a emplear resulta ser muy sensible, no se recomienda el uso de relevadores mec√°nicos.

  • Energ√≠a de activaci√≥n: Pueden llegar a consumir una cantidad considerable de corriente en la activaci√≥n en comparaci√≥n con otros actuadores como leds o de etapas digitales. Se debe de tomar en cuenta si el dise√Īo que se va a emplear requiere una fuente de energ√≠a limitada.

  • Electr√≥nica adicional: Los relevadores mec√°nicos normalmente requieren de una etapa adicional entre la electr√≥nica digital de control y el revelador. Estas etapas pueden estar conformadas por transistores o TRIAC‚Äôs que act√ļen como un switch digital entre el microcontrolador y el relevador si este requiere operar a un voltaje de control mayor que el de la electr√≥nica de control. Existen algunos relevadores a los que se le colocan optoacopladores que permiten aislar la electr√≥nica de potencia de la electr√≥nica de control.

Simbología de un relevador

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 m√°s com√ļn que se emplea en las pr√°cticas de electr√≥nica. En este existe un contacto com√ļn, un contacto cerrado o uno abierto. Cuando se activa el contacto abierto √©ste se cierra y el contacto cerrado se abre.

  • 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 est√°n separados por dos contactos cada uno, uno normalmente abierto y otro normalmente cerrado.