Reles E Contatores

Os relés eletromagnéticos e contatores têm funções semelhantes, mas, com características próprias, se diferem em comportamento e aplicação. Conheça mais sobre eles e suas peculiaridades nesta radiografia.

Para falar de relés e contatores, que são os equipamentos radiografados dessa edição, é necessário retornarmos cerca de 180 anos na história das invenções elétricas. Relés eletromagnéticos e contatores têm origem nos estudos de eletroímãs e campos eletromagnéticos das primeiras décadas do século XIX. São equipamentos eletromecânicos que funcionam à base da excitação elétrica de seus componentes.

O Dicionário Brasileiro de Eletricidade classifica contator como um dispositivo mecânico de manobra de operação não manual, que tem uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito. Enquanto isso, relé é um dispositivo elétrico que tem como objetivo produzir modificações súbitas e predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída, quando certas condições são satisfeitas nos circuitos de entrada que controlam os dispositivos.

Entre os anos de 1820 e 1830, o cientista norte-americano Joseph Henry estudava a ação dos eletroímãs, dispositivos que utilizam correntes elétricas para gerar campos magnéticos, a exemplo dos campos existentes nos ímãs naturais, quando, simultaneamente a Michael Faraday, descobriu o fenômeno da indução eletromagnética. Faraday, entretanto, ficou com o crédito pela descoberta. Como consequência dos estudos, a Henry foi creditada a invenção do primeiro relé eletromagnético.

Os estudos sobre eletroímãs que confluíram na criação de relés e contatores por Henry e outros cientistas foram continuidade das pesquisas realizadas pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted, quem descobriu que eletricidade e magnetismo estavam intimamente ligados. Oersted percebeu que correntes elétricas poderiam criar campos magnéticos, constituindo as bases do eletromagnetismo. O funcionamento de diversos equipamentos importantes para as nossas instalações atuais, como relés, contatores, geradores, motores, é baseado nesse fenômeno físico.

Apesar de Joseph Henry ser considerado o criador do relé eletromagnético, foi só quase 50 anos após sua morte, em 1878, que esse dispositivo passou a ser utilizado em larga escala. O uso comercial do relé foi iniciado pelo inventor americano Samuel Morse com a criação do telégrafo, em 1937. O equipamento, um sistema de comunicação e transmissão de informação gráfica a longa distância, utilizava um eletroímã para funcionar, como o desenvolvido por Joseph. “Este foi o primeiro relé eletromecânico, que foi utilizado durante muitos anos e é largamente utilizado até hoje”, relata o engenheiro eletricista e diretor comercial da Finder Componentes, Juarez Guerra.

A esse relé eletromagnético é dado o nome popular de “tudo ou nada”. A partir da metade do século XX, influenciado pelo desenvolvimento tecnológico, começaram a surgir outros tipos de relés no mercado elétrico. Na década de 1950, apareceram os relés de estado sólido, também chamados de SSR. Diferente dos eletromecânicos, que têm contatos que se movimentam durante a operação do relé, o que naturalmente reduz a vida útil do dispositivo pelo desgaste das peças, o relé de estado sólido é um dispositivo eletrônico que não tem partes móveis para funcionar, utiliza elementos da elétrica, eletrônica, ótica dos materiais semicondutores e dos componentes elétricos.

Poucos anos depois, em 1954, o italiano Piero Giordanino criou o relé de impulso, também conhecido como telerruptor ou relé de passo, uma variação do relé eletromecânico. Este dispositivo, muito utilizado em instalações residenciais e comerciais, permite uma programação variável de atuação do equipamento, feita por meio de cames – peça mecânica semelhante a uma roda dentada –, tem até dois contatos e pode realizar diferentes sequências de acionamento, de acordo com a programação.

Os relés são classificados quanto à tecnologia empregada na sua construção. Os eletromecânicos, por exemplo, são chamados relés de primeira geração. Nas décadas de 1950 e 1960 foram desenvolvidos os primeiros relés da chamada segunda geração. O engenheiro eletricista e professor doutor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli/USP) José Antônio Jardini conta que foi nesse período que “os relés começaram a ser feitos com eletrônica, mas fazendo as mesmas coisas que um eletromecânico fazia. Foi quando surgiram os relés da segunda geração”. Esses dispositivos utilizavam eletrônica analógica como princípio de funcionamento, quando surgiram os SSR.

Nas décadas de 1980 e 1990 surgiram os relés digitais, chamados de terceira geração, que trabalham com microcomputadores e, por meio desses, analisam os sinais e as informações digitais para fazer a manobra de um circuito.

O engenheiro eletricista e consultor Hilton Moreno conta que “há um avanço no uso cada vez mais acentuado de relés eletrônicos em substituição aos eletromecânicos”. Por isso, esses dispositivos são a principal tendência para o mercado de relés. O engenheiro eletricista Hamilton Nicoletti, do Controle de Qualidade da Pextron, comenta que “os relés digitais hoje produzidos oferecem grandes vantagens se comparados aos relés eletromecânicos, possibilitam coordenação do sistema de proteção e melhor sensibilidade devido os ajustes melhores e mais precisos que essa tecnologia proporciona”.

Os avanços tecnológicos que os relés sofreram foram sentidos também pelos contatores. Inicialmente eletromecânicos, depois vieram os SSR e mais recentemente os eletrônicos. Os dois produtos radiografados nessa edição têm funcionamento semelhante e estrutura parecida, mas são equipamentos distintos. Apesar de serem originalmente dispositivos eletromecânicos, que tem a função de comandar a manobra de circuitos, a operação dos dois é distinta.

Hilton Moreno explica que “ambos atuam no circuito em que estão instalados, abrindo e fechando cargas. Mas, enquanto o contator atua basicamente pelo princípio eletromagnético, embora existam contatores de estado sólido também, o relé pode atuar por eletromagnetismo, calor (relés térmicos), luz (relés fotoelétricos), movimento (relés de presença), etc. É praticamente como se o contator fosse um exemplo de relé eletromagnético, enquanto que existem diversos relés que atuam por outros princípios”.

Tanto relés quanto contatores são dispositivos de manobra de cargas, construídos e certificados a partir de normas