Explorando os tipos de relés eletromagnéticos

Explorando los tipos de relés electromagnéticos.

29 de junio de 2024 Luciano Bertene

Los tipos tradicionales de relés electromagnéticos, como los electromecánicos, electrónicos, de enclavamiento, de láminas, semiconductores y humedecidos con mercurio, utilizan mecanismos como una o más bobinas, elementos móviles y varios sistemas de contacto, incluidos los de forma C, M y forma. X. Su función depende de si el par o fuerza de funcionamiento producido por atracción electromagnética o inducción electromagnética excede el par o fuerza restrictiva que normalmente proporcionan los resortes. El relé se activa cuando la presión activa excede la fuerza de restricción. Estos relés se pueden clasificar según la configuración y la posición de los polos como: B. unipolares, bipolares, tripolares, tetrapolares, unipolares-bipolares, unipolares-tripolares y bipolares-simples. polo.

Tipos de relés electromagnéticos

Tipo de anclaje apretado
Tipo de haz equilibrado
Tipo de disco de inducción
Tipo de taza de inducción
Relé de bobina móvil

Relé con armadura energizada

Hay cuatro tipos: pistón, armadura articulada, barra de equilibrio y hierro móvil polarizado . Estos son los tipos más simples que responden a corriente alterna y continua.

La atracción, F = Kl ² =K(I _M sen ωt) ²

1/2 K (I ² _M – I ² m cos2ωt)

donde k es una constante y I ² _M cos2ωt pulsa

La bobina se excita mediante corriente o tensión, una magnitud operativa proporcional, que crea un flujo magnético y, por tanto, genera una fuerza electromagnética. Esta fuerza es proporcional al cuadrado del flujo del entrehierro o al cuadrado de la corriente. Esta fuerza aumenta a medida que la armadura se acerca al polo del electroimán.

Este tipo de relé se utiliza para protección de máquinas pequeñas y para relés auxiliares como relés indicadores (banderas), alarmas y relés de señalización.

Relé de haz simétrico

principio

Todos estos relés tienen el mismo principio: la fuerza electromagnética generada por el flujo magnético es generada por la cantidad operativa. La presión ejercida sobre el elemento móvil es proporcional al cuadrado del flujo del entrehierro o al cuadrado de la corriente. En los relés electromagnéticos de CC, esta fuerza es constante. Cuando esta fuerza excede la fuerza de restricción, el relé se activa.

F∝Φ ² (corriente alterna), F = K (corriente continua)

Este tipo de Relé de Haz Simétrico tiene un haz fijo y un electroimán (EM) como se muestra en la figura. El EM tiene dos devanados: el voltaje alimenta a uno y la corriente alimenta al otro. En condiciones normales, el voltaje es alto debido a la tensión (magnitud de la restricción); por lo tanto, el contacto permanece abierto. Cuando ocurre una falla, la corriente aumenta y la tensión es mayor que la tensión. Esto cierra las conexiones del circuito de disparo.

Este relé tipo “haz equilibrado” que se muestra en la figura consta de una viga horizontal que gira centralmente con un anclaje fijado a cada lado. Hay dos bobinas, una a cada lado. La viga permanece horizontal hasta que la fuerza operativa excede la fuerza restrictiva. La corriente en la bobina proporciona, por un lado, la potencia de funcionamiento y, por otro, la fuerza de retención. A medida que aumenta la fuerza activa o el par, el haz se inclina y el contacto se cierra. Luego, el relé activa el mecanismo de disparo del disyuntor de control de línea/equipo .

Tipos de discos de inducción de relés electromagnéticos

Tipo vatímetro o relé no direccional

Hay un disco de metal entre los polos de dos electroimanes .

El eje de este disco lleva un contacto móvil que une dos conexiones fijas cuando el disco gira en un ángulo ajustable entre 0 y 100 grados. ^Ó hasta 360 ^Ó . Al ajustar este ángulo, se puede ajustar la trayectoria del contacto móvil para que el relé pueda obtener cualquier configuración de tiempo deseada, indicada por un puntero. El dial está calibrado de 0-1. El tiempo del relé depende de la dureza de la placa de identificación y del ajuste del multiplicador de tiempo .

El imán superior tiene dos devanados. La bobina primaria está conectada al transformador de corriente secundario a través de grifos dispuestos allí, que a su vez están conectados al transformador de corriente secundario. Configuración del puente . La parte secundaria está conectada al electroimán inferior. El par ejercido sobre el disco surge de la interacción de la Corriente de Foucault generada por el flujo del EM superior y el EM inferior. La configuración del relé es del 50% al 200% en incrementos del 25%.

Polo sombreado o relé direccional

El disco giratorio está fabricado en aluminio . En el tipo anterior, la mitad de cada electroimán se muestra en la figura. Tira de cobre, llamada anillo de sombreado . La parte sombreada del poste crea un flujo que se desplaza en el espacio y el tiempo en relación con el cambio causado por la parte no sombreada. Estos dos flujos alternos cruzan el disco y crean corrientes parásitas en su interior. Los pares se crean por la interacción de cada desplazamiento con la corriente parásita creada por el otro cambio. El par resultante hace que el disco gire.

Un resorte proporciona el par de restauración y un imán permanente crea un frenado por corrientes parásitas en el disco. El par de frenado es proporcional a la velocidad del disco. Si la corriente de funcionamiento es el valor de Colección, se genera un par de accionamiento y el disco acelera a una velocidad a la que el par de frenado equilibra el par de accionamiento. El disco gira a una velocidad proporcional al par motor.

Con una corriente por debajo del valor de respuesta, el disco permanece estacionario porque la tensión del resorte de control actúa en contra de la dirección normal de rotación del disco. El disco descansa sobre un tope cuya posición es regulable. Esto se llama sincronización del relé y permite que la ruta de los contactos del relé varíe según sea necesario.

En el caso de relés de disco, se proporcionan múltiples derivaciones en la bobina para proporcionar el valor de respuesta actual deseado.

Relé de copa de inducción o relé direccional.

Es un relé de magnitud de doble acción (corriente y voltaje)
Altamente sensible
Alta velocidad
Torque consistente y sin vibraciones
La tasa de restablecimiento de respuesta es alta (más del 95%)
El tiempo de funcionamiento es inferior a 0,01 segundos.

La funcionalidad es similar a la de un motor de inducción. Consiste en un núcleo de hierro estacionario y un conductor de rotor móvil (copa). El elemento móvil es un cilindro hueco o copa que gira alrededor de su eje. El factor impulsor es una estructura de cuatro u ocho polos dispuesta radialmente alrededor del exterior del cilindro y conectada por un yugo. Se inserta un núcleo de hierro estacionario en el cilindro giratorio para acortar el espacio de aire.

Es un relé de inducción de alta velocidad porque tiene menos inercia. Los dos pares de bobinas están desplazados 90°. ^O. Cuando estas bobinas se energizan, se crea un campo magnético giratorio. El rotor rompe el campo magnético y se induce una fuerza electromotriz en el rotor que da como resultado una corriente debido a la naturaleza de cortocircuito del rotor. La interacción entre el flujo giratorio y la corriente inducida crea un par que hace que el cilindro gire. El movimiento del rotor cierra el circuito de disparo. El par generado es proporcional a I ₁ I ₂ sen α o Φ ₁ Φ ₂ sin α, donde Φ ₁ Φ ₂ son los flujos debidos a las corrientes de excitación I ₁ e I ₂ de los pares de bobinas y α es la diferencia de fase entre las dos. corrientes .

Debido al peso ligero del rotor y al eficiente sistema magnético, su par es tres veces mayor que el de un tipo de disco de inducción. Este tipo de relé tiene una alta relación par-peso, lo que permite un funcionamiento a alta velocidad.

Relé de bobina móvil

Hay dos tipos:

Bobina móvil giratoria
Bobina de movimiento axial

Relé de bobina giratoria

tiempo negativo propiedades actuales bobina móvil giratoria

Consiste en una bobina de imán permanente enrollada en una matriz, resorte, husillo, etc. no magnético, como se muestra en la figura. La corriente de falla excita la bobina. Debido a la interacción del campo magnético permanente y el campo debido al anillo, se crea un par de movimiento. Esto hace que el husillo gire y cierre los circuitos de disparo. Tiene características tiempo-corriente negativas, como se muestra en la figura. Tiene una alta relación par/peso.

FαNHIL

donde F = fuerza, N = número de vueltas, H = campo magnético, I = corriente en la bobina, L = longitud de la bobina

Relé de bobina móvil axial

Tiene una bobina suspendida axialmente enrollada sobre un molde. La bobina sólo puede moverse axialmente. Cuando la bobina se energiza con corriente, se crea un campo magnético y el imán permanente existente repele este campo magnético. Esto cierra los contactos.

Este relé es más sensible y más rápido que el relé de bobina móvil y tiene características de tiempo-corriente de funcionamiento inversas .

Conclusión

El artículo revisa varios tipos de relés electromagnéticos, incluidos relés de armadura de atracción, relés de barra de equilibrio, relés de disco de inducción (vatímetro, relés de polo sombreado y relés de copa de inducción) y relés de bobina móvil (rotativos y axiales). Cada relé funciona basándose en fuerzas electromagnéticas y cambia los contactos cuando la presión de funcionamiento excede la fuerza de restricción. Estos relés son componentes esenciales en circuitos de control y sistemas de protección y encuentran aplicación en diversas áreas como: Por ejemplo, sistemas de potencia, automatización y señalización.

El diseño y la construcción de estos relés utilizan múltiples componentes, conexiones y consideraciones térmicas para garantizar un funcionamiento y aislamiento confiables. Sirven como interruptores en circuitos y controlan el flujo de señales y energía. El artículo cubre categorías como los relés de condición y su aplicación en escenarios específicos, incluida la protección contra sobrecargas y los sistemas de alto voltaje.

En resumen, los relés electromagnéticos son cruciales en varias aplicaciones, ya que brindan control y protección eficientes contra problemas como sobrecargas y problemas de temperatura. Sus funciones, como parámetros de retardo y fuentes de entrada, contribuyen a su eficacia como dispositivos esenciales en ingeniería eléctrica.