Relé - um dispositivo para ligar e desligar circuitos elétricos, um dos "fígados longos" entre os elementos de rádio. Apesar do design relativamente simples, é altamente eficiente e confiável. Mesmo atualmente, em alguns dispositivos não há alternativa. Apesar da existência de dispositivos semicondutores de potência, os contatos de relé ainda são a maneira mais fácil de alternar cargas poderosas em circuitos de baixa corrente.
Nomeação
Um circuito elétrico elementar consiste em uma fonte de energia, um disjuntor e uma carga. Idealmente, todos os três elementos devem corresponder um ao outro em tensão e, o mais importante - em corrente. Este é um pré-requisito para a operação normal do circuito. Se a corrente permitida através do comutador for maior que a corrente consumida pela carga, nada de ruim acontecerá. Além disso, esse disjuntor durará muito mais tempo. Quando a corrente que flui através do comutador excede o máximo permitido, os problemas começam.
Eles são expressos na faísca dos contatos, o que afeta a duração do serviço. Parece que basta instalar um comutador correspondente à carga e tudo ficará bem. É, mas nem sempre é possível. O fato é que, quanto maior a corrente permitida, maiores as dimensões do disjuntor. Nesse caso, a carga pode ser bastante grande, mas deve ser controlada, por exemplo, a partir de um controle remoto no qual não há lugar para um comutador grande.
Nesse caso, e defina o relé. Sua inclusão requer uma corrente relativamente pequena. A potência da carga pode ser muito significativa, enquanto o relé pode ser movido para fora do mesmo painel de controle e instalado em um local onde as dimensões não importam.
Dispositivo de relé
Deve-se notar imediatamente que existe uma grande variedade de dispositivos de controle de tensão. O artigo considerará o relé eletromagnético mais comum. Consiste nas seguintes partes:
- bobina eletromagnética do núcleo;
- Âncora
- contatos de relé comutados;
- retornar primavera.
O relé é feito em um gabinete fechado, às vezes selado. Isso protege seu mecanismo contra poeira e umidade. Para conectar o dispositivo à parte externa da caixa, existem cabos de pinos e enrolamentos de bobina.
Princípio de funcionamento
O elemento chave do relé é uma bobina eletromagnética, neste caso, é chamada de enrolamento. No design, ele desempenha a função de um solenóide. Quando a corrente flui através da bobina, surge um campo magnético, devido ao qual uma armadura é fixada ao núcleo, que é rigidamente conectada ao contato do relé em movimento. Quando em movimento, fecha o circuito elétrico. Depois que a tensão é removida do enrolamento, a armadura sob a ação da mola retorna à sua posição original, abrindo os contatos do relé.
A resistência da bobina e, portanto, o número de voltas, dependem principalmente da potência da carga conectada. De acordo com isso, as dimensões do enrolamento e do relé também aumentam. No entanto, em qualquer caso, a corrente consumida pela bobina é dezenas, ou até centenas de vezes menor que a comutada pelos contatos. Esta propriedade permite que você use o relé como um intermediário. Primeiro, o próprio relé é alimentado por um comutador de baixa corrente e, em seguida, fornece tensão ao consumidor com seus contatos. Esse uso do dispositivo se tornou o principal e mais difundido. Nesse caso, os especialistas dizem que a carga está conectada através dos contatos do relé intermediário. Assim, a dependência do interruptor da energia do dispositivo energizado é eliminada.
O que são contatos
Em relação ao relé, essa não é uma questão ociosa, como pode parecer. O fato é que, neste caso, não são apenas os contatos mecânicos que são trocados dentro do dispositivo. Quando as pessoas falam sobre um revezamento, elas significam todas as conclusões que estão no seu caso. Você pode dividi-los em dois tipos:
- Contatos de enrolamento. Às vezes, pode haver mais de dois deles no revezamento.
- Comutado.
Para evitar confusão, esses pinos são chamados de pinos de conexão de relé. Às vezes, seu número pode chegar a 10. No entanto, devido à falta de padronização, nem sempre é claro onde conectar qual circuito. A pinagem dos contatos do relé, que quase sempre é aplicada ao seu corpo, ajudará você a descobrir. Caso contrário, você deve procurar uma descrição. Os contatos do enrolamento são conectados diretamente aos seus terminais. Eles são fornecidos com tensão, a partir da qual o relé é ativado. Pode haver vários enrolamentos e cada um terá seu próprio par de contatos. Às vezes, as bobinas podem ser interconectadas por condutores, se for necessário fornecer um determinado algoritmo para sua operação.
Material de contato comutado
A vida útil de alguns relés é de dezenas de anos. Ao mesmo tempo, todas as suas peças sofrem cargas pesadas, especialmente contatos. Primeiro, eles experimentam tensões mecânicas associadas ao movimento da âncora. Em segundo lugar, eles são afetados negativamente por grandes correntes de carga. Portanto, os contatos do relé devem atender aos seguintes requisitos:
- Alta condutividade. Fornece queda de baixa tensão.
- Boas propriedades anticorrosivas.
- Alto ponto de fusão.
- Pequena erosão. Os contatos devem ser resistentes à transferência de metal, o que é inevitável com fechamento e abertura constantes.
Todas essas qualidades dependem diretamente do material utilizado. Considere os principais metais usados para fazer o relé:
- O cobre atende totalmente aos requisitos propostos, com exceção da resistência à corrosão. Portanto, é frequentemente usado em contatos de relé com um invólucro vedado. Além disso, o cobre tem outra vantagem - um custo relativamente baixo em comparação com outros metais. Sua única desvantagem é a tendência de oxidar durante o uso prolongado. Portanto, é usado quando um modo de operação de curto prazo é fornecido, por exemplo, nos contatos dos relés nas curvas.
- A prata tem excelente condutividade e resistência ao desgaste. Não causa faíscas ao trocar cargas indutivas. Ao mesmo tempo, os contatos prateados não têm resistência suficiente ao arco e, portanto, não podem ser usados para controlar cargas de potência significativa. Além disso, eles têm um custo bastante alto. Portanto, os contatos têm um design combinado - cobre com revestimento de prata.
- O tungstênio tem grande durabilidade e resistência a altas temperaturas. Os contatos feitos com ele são capazes de alternar correntes muito altas (dezenas de amperes).
Além do material, os contatos do relé diferem na maneira de comutação.
Normalmente aberto
São esses contatos que foram considerados até agora. Na posição neutra, ou seja, quando nenhuma energia é fornecida à bobina do relé, elas estão abertas. Depois de ligar a tensão, a armadura é atraída para o núcleo e os contatos se fecham. Os contatos normalmente abertos são usados com mais frequência em vários circuitos elétricos, principalmente como contatos intermediários.
Normalmente fechado
O algoritmo de seu trabalho é exatamente o oposto. Os contatos são fechados quando o relé é desenergizado e desconectados quando a tensão aparece no enrolamento. Isso é usado na implementação de vários intertravamentos e em circuitos de sinalização. Um exemplo típico de uso de contatos normalmente fechados é um regulador de relé mecânico. Falaremos brevemente sobre o trabalho dele abaixo.
Através de contatos normalmente fechados, a tensão é fornecida ao enrolamento de campo. Assim, quando a âncora é liberada, o gerador gera uma corrente elétrica. A bateria está sendo recarregada. Assim que a tensão na rede de bordo exceder o valor definido, a armadura é atraída, os contatos do regulador de relé são liberados, o enrolamento de campo é desenergizado. Como resultado, a tensão na saída do gerador diminui.
A propósito, apesar de os controladores eletrônicos de relé aparecerem há muito tempo, os proprietários de carros antigos não têm pressa em colocá-los no lugar dos mecânicos. Isso ocorre devido à operação sem problemas deste último por muitos anos. Essa é a questão da confiabilidade.
Comutação
Nesse caso, o relé possui contatos normalmente fechados e abertos. E todos eles não são quatro, como pode parecer, mas três. O fato é que um deles é comum. No total, existem 5 contatos na caixa do relé (dois fios de enrolamento e três comutados). Devido à sua versatilidade, elementos radio-técnicos deste tipo são mais amplamente utilizados. Portanto, a maioria dos relés modernos tem contatos de comutação, às vezes até vários grupos.
