Tudo Sobre Reles

Tudo Sobre Relés (livro completo)

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• Tudo Sobre Relés (livro completo)

• Os relés na prática

• Reed relés

• Características elétricas do relé

• Como usar um relé

• Circuitos práticos

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Conheça o funcionamento deste componente que é um dos mais antigos e mais utilizados nos dias atuais, veja também os diversos drivers de acionamento que podemos fazer utilizando um relé.

Os relés são dispositivos comutadores eletromecânicos. A estrutura simplificada de um relé é mostrada na figura 1 e a partir dela explicaremos o seu

princípio de funcionamento.

Nas proximidades de um eletroimã é instalada uma armadura móvel que tem por finalidade abrir ou fechar um jogo de contatos. Quando a bobina é percorrida por uma corrente elétrica é criado um campo magnético que atua sobre a armadura, atraindo-a. Nesta atração ocorre um movimento que ativa os contatos, os quais podem ser abertos, mfechados ou comutados, dependendo de sua posição, conforme mostra a figura 2.

Isso significa que, através de uma corrente de controle aplicada à bobina de um relé, podemos abrir, fechar ou comutar os contatos de uma determinada forma, controlando assim as correntes que circulam por circuitos externos. Quando a corrente deixa de circular pela bobina do relé o campo magnético criado desaparece, e com isso a armadura volta a sua posição inicial pela ação da mola.

Os relés se dizem energizados quando estão sendo percorridos por uma corrente em sua bobina capaz de ativar seus contatos, e se dizem desenergizados quando não há corrente circulando por sua bobina.

A aplicação mais imediata de um relé com contato simples é no controle de um circuito externo ligando ou desligando-o, conforme mostra a figura 3. Observe o símbolo usado para representar este componente.

Quando a chave S1 for ligada, a corrente do gerador E1 pode circular pela bobina do relé, energizando-o. Com isso, os contatos do relé fecham, permitindo que a corrente do gerador E2 circule pela carga, ou seja, o circuito controlado que pode ser uma lâmpada.

Para desligar a carga basta interromper a corrente que circula pela bobina do relé, abrindo para isso S1.

Uma das características do relé é que ele pode ser energizado com correntes muito pequenas em relação à corrente que o circuito controlado exige para funcionar. Isso significa a possibilidade de controlarmos circuitos de altas correntes como motores, lâmpadas e máquinas industriais, diretamente a partir de dispositivos eletrônicos fracos como transistores, circuitos integrados, fotoresistores etc.

A corrente fornecida diretamente por um transistor de pequena potência da ordem de 0,1A não conseguiria controlar uma máquina industrial, um motor ou uma lâmpada, mas pode ativar um relé e através dele controlar a carga de alta potência. (figura 4)

Outra característica importante dos relés é a segurança dada pelo isolamento do circuito de controle em relação ao circuito que está sendo controlado. Não existe contato elétrico entre o circuito da bobina e os circuitos dos contatos do relé, o que significa que não há passagem de qualquer corrente do circuito que ativa o relé para o circuito que ele controla.

Se o circuito controlado for de alta tensão, por exemplo, este isolamento pode ser importante em termos de segurança.

Do mesmo modo, podemos controlar circuitos de características completamente diferentes usando relés: um relé, cuja bobina seja energizada com apenas 6 ou 12V, pode perfeitamente controlar circuitos de tensões mais altas como 110V ou 220V.

O relé que tomamos como exemplo para analisar o funcionamento possui uma bobina e um único contato que abre ou fecha.

Na prática, entretanto, os relés podem ter diversos tipos de construção, muitos contatos e apresentar características próprias sendo indicados para aplicações bem determinadas.

Analisemos como são construídos na prática os relés:

2. OS RELÉS NA PRÁTICA

O que determina a utilização de um relé numa aplicação prática são suas características. O entendimento dessas características é fundamental para a escolha do tipo ideal.

A bobina de um relé é enrolada com um fio esmaltado cuja espessura e número de voltas são determinados pelas condições em que se deseja fazer sua energização.

A intensidade do campo magnético produzido e, portanto, a força com que a armadura é atraída depende tanto da intensidade da corrente que circula pela bobina como do número de voltas que ela contém.

Por outro lado, a espessura do fio e a quantidade de voltas determinam o comprimento do enrolamento, o qual é função tanto da corrente como da tensão que deve ser aplicada ao relé para sua energização, o que no fundo é a resistência do componente. Todos estes fatores entrelaçados determinam o modo como a bobina de cada tipo de relé é enrolada.

De um modo geral podemos dizer que nos tipos sensíveis, que operam com baixas correntes, são enroladas milhares ou mesmo dezenas de milhares de voltas de fios esmaltados extremamente finos, alguns até mesmo mais finos que um fio de cabelo! (figura 5).

As armaduras dos relés devem ser construídas com materiais que possam ser atraídos pelos campos magnéticos gerados, ou seja, devem ser de materiais ferromagnéticos e montadas sobre um sistema de articulação que permita sua movimentação fácil, e retorno à posição inicial quando o campo desaparece.

Peças flexíveis de metal, molas ou articulações são alguns dos recursos que são usados na montagem das armaduras.

A corrente máxima que os relés podem controlar depende da maneira como são construídos os contatos. Além disso existe o problema do faiscamento que ocorre durante a abertura e fechamento dos contatos de relé, principalmente no controle de determinado tipo de carga (indutivas).

O material usado