Contactos de relé. El principio de funcionamiento y propósito del relé

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificación: 2024-02-12 06:07

Relé: un dispositivo para encender y apagar circuitos eléctricos, uno de los "límites largos" entre los elementos de ingeniería de radio. A pesar del diseño relativamente simple, tiene una alta eficiencia y confiabilidad. Incluso ahora, en algunos dispositivos, no hay alternativa. A pesar de la existencia de semiconductores de potencia, los contactos de relé siguen siendo la forma más sencilla de conmutar cargas pesadas en circuitos de baja corriente.

Destino

Un circuito eléctrico elemental consta de una fuente de alimentación, un interruptor y una carga. Idealmente, los tres elementos deben coincidir entre sí en voltaje y, lo que es más importante, en corriente. Este es un requisito previo para el funcionamiento normal del circuito. Si la corriente permitida a través del interruptor es mayor que la carga consumida, no pasará nada malo. Además, tal interruptor durará mucho más. Cuando la corriente que fluye a través del interruptor excede el máximo permitido, comienzan los problemas.

Se expresan en la chispa de los contactos, lo que finalmente afecta su vida útil. Parecería que es suficiente instalar un interruptor correspondiente a la carga ytodo estará bien. Esto es cierto, pero no siempre es posible. El hecho es que cuanto mayor sea la corriente permitida, mayores serán las dimensiones del interruptor automático. En este caso, la carga puede ser bastante grande, pero debe controlarse, por ejemplo, desde un control remoto en el que no hay lugar para un interruptor grande.

En este caso, el relé está instalado. Requiere una corriente relativamente pequeña para encenderlo. La potencia de carga puede ser bastante significativa, mientras que el relé se puede sacar del mismo panel de control e instalar en un lugar donde las dimensiones no son de importancia fundamental.

Dispositivo de relé

Debe señalarse de inmediato que existe una amplia variedad de dispositivos de control de voltaje. El artículo considerará el relé electromagnético más común. Consta de las siguientes partes:

bobina de núcleo electromagnético;
ancla;
contactos de relé conmutados;
muelle de retorno.

El relé se fabrica en una caja cerrada, a veces sellada. Esto protege su mecanismo del polvo y la humedad. Para conectar el dispositivo fuera de la caja, hay terminales para contactos y devanados de bobina.

Principio de funcionamiento

El elemento clave del relé es una bobina electromagnética, en este caso se llama devanado. En el diseño, realiza la función de un solenoide. Cuando la corriente fluye a través de la bobina, surge un campo magnético, por lo que una armadura es atraída hacia el núcleo, conectada rígidamente al contacto móvil del relé. Él se está moviendocierra el circuito eléctrico. Después de quitar el voltaje del devanado, la armadura vuelve a su posición original bajo la acción del resorte, abriendo los contactos del relé.

La resistencia de la bobina, y por tanto el número de vueltas, depende principalmente de la potencia de la carga conectada. De acuerdo con esto, también crecen las dimensiones del devanado y del relé. Sin embargo, en cualquier caso, la corriente consumida por la bobina es decenas o incluso cientos de veces menor que la conmutada por los contactos. Esta propiedad le permite utilizar el relé como intermedio. Primero, el relé en sí está alimentado por un interruptor de baja corriente y luego suministra voltaje al consumidor con sus contactos. Este uso del dispositivo se ha convertido en el principal y más extendido. En este caso, los expertos dicen que la carga se conecta a través de los contactos del relé intermedio. Por lo tanto, se excluye la dependencia del interruptor de la potencia del dispositivo alimentado.

¿Qué son los contactos?

Con respecto al relé, esta no es una pregunta ociosa, como podría parecer. El hecho es que en este caso, no nos referimos solo a los contactos mecánicos que cambian dentro del dispositivo. Cuando hablan de un relé, se refieren a todas las conclusiones ubicadas en su cuerpo. Se pueden dividir en dos tipos:

Contactos de bobinado. A veces puede haber más de dos en el relé.
Cambiado.

Para evitar confusiones, estos pines a menudo se denominan pines de conexión de relé. A veces, su número puede llegar a 10. Al mismo tiempo, debido a la f alta de estandarización, no siempre está claro dónde conectar qué circuito. Descubrirayudará el pinout de los contactos del relé, que casi siempre se aplica a su cuerpo. Si no, tendrás que buscar una descripción. Los contactos del devanado están conectados directamente a sus terminales. Se les aplica un voltaje, desde el cual se activa el relé. Puede haber varios devanados y cada uno tendrá su propio par de contactos. A veces, las bobinas se pueden interconectar con conductores si es necesario proporcionar un determinado algoritmo para su funcionamiento.

Material de los contactos de conmutación

La vida útil de algunos relés es de decenas de años. Al mismo tiempo, todas sus partes están bajo cargas pesadas, especialmente los contactos. En primer lugar, experimentan efectos mecánicos asociados al movimiento del ancla. En segundo lugar, se ven afectados negativamente por las altas corrientes de carga. Por lo tanto, los contactos del relé deben cumplir los siguientes requisitos:

Alta conductividad eléctrica. Proporciona baja caída de tensión.
Buenas propiedades anticorrosivas.
Alto punto de fusión.
Pequeña erosión. Los contactos deben ser resistentes a la transferencia de metal, lo cual es inevitable con el cierre y la apertura constantes.

Todas las calidades enumeradas dependen directamente del material utilizado. Considere los metales básicos utilizados para fabricar el relé:

El cobre cumple totalmente con los requisitos, excepto por la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, a menudo se usa en contactos de relé de caja sellada. Además, el cobre tiene otra ventaja: un costo relativamente bajo en comparación con otros metales. lo únicosu desventaja es la tendencia a oxidarse durante un funcionamiento prolongado. Por lo tanto, se usa donde se proporciona una operación a corto plazo, por ejemplo, en los contactos del relé de giro.
La plata tiene una excelente conductividad y resistencia al desgaste. No provoca chispas al conmutar cargas inductivas. Al mismo tiempo, los contactos de plata no tienen suficiente resistencia al arco, por lo que no pueden usarse para controlar cargas de potencia significativa. Además, tienen un costo bastante alto. Por lo tanto, los contactos tienen un diseño combinado: cobre con pulverización catódica de plata.
El tungsteno tiene una gran resistencia al desgaste y a altas temperaturas. Los contactos hechos a partir de él son capaces de conmutar corrientes muy altas (decenas de amperios).

Además del material, los contactos de relé difieren en la forma en que se conmutan.

Normalmente abierto

Estos son los contactos que se han considerado hasta ahora. En la posición neutra, es decir, cuando el devanado del relé no está energizado, están abiertos. Después de encender el voltaje, la armadura es atraída al núcleo y los contactos se cierran. Los contactos normalmente abiertos se utilizan con mayor frecuencia en varios circuitos eléctricos, principalmente como contactos intermedios.

Normalmente cerrado

El algoritmo de su trabajo es todo lo contrario. Los contactos se cierran cuando el relé se desenergiza y se apagan cuando aparece voltaje en el devanado. Esto se utiliza en la implementación de varios enclavamientos y en circuitos de señalización. Un ejemplo típico del uso de normalmente cerradocontactos es un regulador de relé mecánico. Hablemos brevemente sobre su trabajo a continuación.

A través de contactos normalmente cerrados se aplica tensión al devanado de excitación. En consecuencia, cuando se suelta la armadura, el generador genera una corriente eléctrica. La batería se está recargando. Tan pronto como el voltaje en la red de a bordo excede el valor establecido, la armadura se atrae, los contactos del relé-regulador se liberan y el devanado de excitación se desactiva. Como resultado, el voltaje en la salida del generador disminuye.

Por cierto, a pesar de que los relés-reguladores electrónicos han aparecido durante mucho tiempo, los propietarios de automóviles antiguos no tienen prisa por colocarlos en lugar de los mecánicos. Esto se debe al funcionamiento sin fallos de este último durante muchos años. Se trata de confiabilidad.

Conmutación

En este caso, el relé tiene contactos normalmente cerrados y abiertos. Y no son cuatro, como podría parecer, sino tres. El hecho es que uno de ellos es común. En total, hay 5 contactos en la caja del relé (dos salidas de devanado y tres conmutadas). Debido a su versatilidad, los elementos de radio de este tipo son muy utilizados. Por lo tanto, la mayoría de los relés modernos tienen contactos de cambio, a veces incluso varios grupos.

Marcado

Todos los datos sobre las características técnicas del relé, por regla general, están impresos en su cuerpo. Esta no es información redundante, porque a veces los dispositivos que parecen iguales tienen diferentes propósitos y capacidades. Además, algunosLos relevos domésticos también se llaman igual, y solo se diferencian en el llamado pasaporte. En este caso, debe consultar la descripción.

En cuanto a los relés importados, que ahora son un gran número, las marcas en su caja, aunque difieren según el fabricante, son intuitivas. Como regla general, hay información sobre el voltaje de funcionamiento del devanado y la corriente máxima que pasa a través de los contactos conmutados. Además, la designación de los contactos del relé es obligatoria en la caja del relé.