¿Cómo se controla un actuador lineal con un relé?

¿Qué es un relevo?

A relé es un interruptor electromagnético que puede operarse con una corriente más pequeña para encender y apagar una corriente mucho más grande. Los relés consisten en dos circuitos aislados, un circuito de control, utilizado para controlar el interruptor y el otro circuito que contiene el interruptor. A medida que el circuito de control está energizado, la corriente fluye a través de una bobina que causa un campo magnético que se utiliza para abrir y cerrar el interruptor [1]. Este campo magnético es producido por el flujo de electrones (corriente) a través de un cable [2] y se fortalece cuando el flujo de electrones pasa a través de una bobina [3].

Cómo funciona un relevo desde: https://www.explanthatstuff.com/howrelayswork.html

Como los relés son conmutadores, ellos también se definen por cómo operan en función de la cantidad de polos y lanzamientos que tiene. El número de polos se refiere al número de circuitos internos y el número de lanzamientos se refiere al número de posiciones en. Al igual que los interruptores, puede obtener relés que son de un solo polo (SPST), Doble tiro de un solo polo (SPDT), y Doble tambor de doble polo (Dpdt). Las conexiones de salida de los relés se etiquetarán en función de si están abiertas o cerradas cuando la bobina está energizada. La conexión que se realiza cuando la bobina no está energizada se llama normalmente cerca (NC) y la conexión que se realiza cuando la bobina se energiza se llama normalmente abierta (no).

Tipos de relés  

¿Qué me permiten hacer los relés?

Los relés le permiten controlar una carga eléctrica más grande con un circuito de voltaje más bajo. Como los relés consisten en dos circuitos aislados, sus componentes de voltaje más bajo estarán protegidos de las cargas eléctricas más altas a medida que los dos circuitos están físicamente aislados. Esto elimina cualquier preocupación de exceder las clasificaciones de potencia de sus componentes de voltaje más bajos de los componentes de mayor voltaje. Esto puede ser útil cuando desea controlar un actuador lineal o una serie de actuadores con bajo voltaje cambiar. Pero a diferencia de los interruptores, los relés no requieren entrada física de un usuario y le permite controlar los sistemas con una señal eléctrica. Esto significa que puede controlar su actuador lineal con una salida de un sensor o con un microcontrolador, como un Arduino.

¿Qué tipo de relé necesito para controlar un actuador lineal?

No puede controlar un actuador lineal directamente con un relé, ya que necesitará otro componente para energizar la bobina para controlar el interruptor interno. Pero como la entrada para energizar la bobina es bastante sencilla, solo impulse una corriente a través de la bobina, esta sección se centrará más en la configuración con un actuador lineal y dejará que las opciones sobre cómo desea energizar la bobina hacia usted.

Cableado de retransmisión DPDTPara poder extender y retraer un actuador lineal con un relé, deberá poder cambiar la polaridad del voltaje de entrada al actuador. Esto le dejará la opción entre usar un relé DPDT o usar dos relés SPDT. El Relé DPDT Consistirá en 8 conectores; 2 para la bobina, 4 para el lado de entrada del interruptor y 2 en el lado de salida del interruptor. Al igual que con un interruptor DPDT, querrá conectar el actuador a los 4 conectores de entrada, voltear los cables positivos y negativos, o conectarse a los 2 conectores de salida y tener la fuente de alimentación conectada a los 4 conectores de entrada, voltear los positivos y positivos y cables negativos, como se ve arriba. Como solo usa un relé, solo necesitará una señal de entrada para controlar el relé. Cuando la bobina se energice, hará que el actuador se extienda y cuando la bobina no esté energizada, el actuador se retraerá. Esto significa que no hay posición de desactivación y requerirá que tenga un actuador lineal con interruptores de límite internos para apagar el actuador cuando alcance sus límites. Con esta configuración, querrá asegurarse de que su posición inicial, ya sea completamente extendida o completamente retraída, esté conectada a sus conexiones NC en el relé, ya que esto garantizará que su sistema no se mueva inesperadamente si el sistema de control falla y desenergia la bobina. Si tiene un actuador lineal con interruptores de límite internos y solo requiere que el actuador esté completamente extendido o completamente retraído, esta configuración puede ser adecuada para su aplicación, pero si no, deberá usar otra configuración.

Configuración de retransmisión DPDT

Si necesita que su actuador lineal se detenga entre las posiciones completamente extendidas y completamente retraídas, deberá utilizar los dos Relé SPDT configuración. En esta configuración, los dos relés se utilizan para voltear la polaridad del voltaje al actuador lineal y desconectar la potencia del actuador. Deberá conectar las conexiones NC de ambos relés al suelo de su fuente de alimentación, ya que esto asegurará que su actuador no se mueva si su sistema de control falla y desenergiza las bobinas. Para controlar el actuador con esta configuración, deberá energizar un relé para extender el actuador y el otro relé para retractarse, como se ve a continuación. Deberá asegurarse de que ambas bobinas no sean energizadas al mismo tiempo. Podría usar una configuración similar con cuatro relés SPST, tener dos relés para la conexión a tierra y dos relés para la conexión de potencia, pero en realidad no hay ninguna razón para usar esa configuración en la configuración de retransmisión SPDT, especialmente si obtiene un módulo de retransmisión.

 Cableado de relé SPDT

 

Finalmente, antes de comprar el retransmisión de su elección, deberá asegurarse de que sus especificaciones satisfagan las necesidades de su diseño. Los relés tienen especificaciones similares a los interruptores, pero tendrán una calificación de potencia tanto para la bobina como para el lado del interruptor del relé. En general, verá la clasificación de potencia del interruptor dado como un amperaje y voltaje en CA o DC, como ejemplo: 16a 250V AC, y mientras que para la bobina, se puede dar como un voltaje, ya que normalmente debería no debería 'conduce una corriente grande a través de la bobina. Al igual que con los interruptores, se dan como el voltaje máximo y la corriente que el relé puede manejar y debe ser más alto que sus voltajes y corrientes de su aplicación.

Limitaciones

El control de un actuador lineal con un relé tiene limitaciones similares para controlar un actuador lineal con un interruptor. En primer lugar, si desea controlar a dos actuadores por separado, deberá utilizar más relés para hacerlo. También no podrá ajustar la velocidad de su actuador lineal; Solo tendrá control sobre la dirección en la que viaja su actuador. Y finalmente, no puede utilizar los comentarios de su actuador, que podría usarse para un posicionamiento más preciso del actuador.

Si bien comparten algunas limitaciones, los relés tienen dos ventajas principales sobre los interruptores mecánicos. La primera es la capacidad de controlarlos con entradas eléctricas, lo que le permite controlar a sus actuadores con microcontroladores o sensores. Y en segundo lugar, los relés aislan la carga eléctrica más pesada de sus componentes de voltaje inferior, lo que los protege. Aunque, los relés requieren tener un circuito más complejo para controlar su actuador lineal en comparación con los interruptores; Las ventajas que proporcionan le permiten implementar más automatización en su diseño y le permiten controlar cargas eléctricas más grandes.

  1. Woodford, C. (2019, junio). Relés.Recuperado de: https://www.explanthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. Krantz, D. (2020). ¿Cómo funciona un relevo? Recuperado de: https://www.douglaskrantz.com/eleChowdoesarelaywork.html
  3. Tutoriales de electrónica (2020).ElectromagnetismoRecuperado de: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
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