O que é um relé?
A retransmissão é um interruptor eletromagnético que pode ser operado por uma corrente menor para ligar e desligar uma corrente muito maior. Os relés consistem em dois circuitos isolados, um circuito de controle, usado para controlar a chave e o outro circuito que contém a chave. À medida que o circuito de controle é energizado, a corrente flui através de uma bobina que causa um campo magnético que é usado para abrir e fechar a chave. [1]. Este campo magnético é produzido pelo fluxo de elétrons (corrente) através de um fio [2] e é fortalecido quando o fluxo de elétrons passa através de uma bobina [3].
Como os relés são interruptores, eles também são definidos pela forma como operam com base no número de pólos e nos lances que possuem. O número de pólos refere-se ao número de circuitos internos e o número de lances refere-se ao número de posições ligadas. Assim como os interruptores, você pode obter relés que são Single Pole Single Throw (SPST), Lançamento duplo de pólo único (SPDT), e Pólo Duplo Lançamento Duplo (DPDT). As conexões de saída dos relés serão rotuladas com base no fato de estarem abertas ou fechadas quando a bobina é energizada. A conexão que é feita quando a bobina não está energizada é chamada de normalmente fechada (NC) e a conexão que é feita quando a bobina está energizada é chamada de normalmente aberta (NA).
O que os relés me permitem fazer?
Os relés permitem controlar uma carga elétrica maior com um circuito de tensão mais baixa. Como os relés consistem em dois circuitos isolados, seus componentes de tensão mais baixa estarão protegidos das cargas elétricas mais altas, pois os dois circuitos estão fisicamente isolados. Isso elimina qualquer preocupação de exceder as classificações de potência dos componentes de tensão mais baixa dos componentes de tensão mais alta. Isto pode ser útil quando você deseja controlar um grande atuador linear ou uma série de atuadores com baixa tensão trocar. Mas, diferentemente dos interruptores, os relés não requerem entrada física do usuário e permitem controlar sistemas com um sinal elétrico. Isto significa que você pode controlar seu atuador linear com uma saída de sensor ou com um microcontrolador, como um Arduíno.
Que tipo de relé preciso para controlar um atuador linear?
Você não pode controlar um atuador linear diretamente com um relé, pois precisará de outro componente para energizar a bobina e controlar a chave interna. Mas como a entrada para energizar a bobina é bastante simples, basta conduzir uma corrente através da bobina, esta seção se concentrará mais na configuração com um atuador linear e deixará você decidir como deseja energizar a bobina.
Para poder estender e retrair um atuador linear com um relé, você precisará mudar a polaridade da tensão de entrada para o atuador. Isso deixará você com a escolha entre usar um relé DPDT ou dois relés SPDT. O Relé DPDT consistirá em 8 conectores; 2 para a bobina, 4 para o lado de entrada da chave e 2 para a saída da chave. Como com uma chave DPDT, você desejará conectar o atuador aos 4 conectores de entrada, invertendo os fios positivo e negativo, ou conectar aos 2 conectores de saída e ter a fonte de alimentação conectada aos 4 conectores de entrada, invertendo o positivo e leads negativos, como visto acima. Como você está usando apenas um relé, precisará apenas de um sinal de entrada para controlar o relé. Quando a bobina estiver energizada, o atuador se estenderá e quando a bobina não estiver energizada, o atuador se retrairá. Isso significa que não há posição desligada e exigirá que você tenha um atuador linear com chaves fim de curso internas para desligar o atuador quando ele atingir seus limites. Com esta configuração, você desejará garantir que sua posição inicial, seja totalmente estendida ou totalmente retraída, esteja conectada às conexões NC no relé, pois isso garantirá que seu sistema não se mova inesperadamente se o sistema de controle falhar e desenergizar a bobina. Se você tiver um atuador linear com chaves fim de curso internas e precisar apenas que o atuador esteja totalmente estendido ou totalmente retraído, esta configuração pode ser adequada para sua aplicação, mas se não, você precisará usar outra configuração.
Se você precisar que seu atuador linear pare entre as posições totalmente estendida e totalmente retraída, você precisará usar os dois Relé SPDT configuração. Nesta configuração, os dois relés são usados para inverter a polaridade da tensão para o atuador linear, bem como desconectar a energia do atuador. Você desejará conectar as conexões NC de ambos os relés ao terra da sua fonte de alimentação, pois isso garantirá que o seu atuador não se mova se o seu sistema de controle falhar e desenergizar as bobinas. Para controlar o atuador com esta configuração, você precisará energizar um relé para estender o atuador e o outro relé para retrair, conforme visto abaixo. Você precisará garantir que ambas as bobinas não sejam energizadas ao mesmo tempo. Você poderia usar uma configuração semelhante com quatro relés SPST, tendo dois relés para a conexão de aterramento e dois relés para a conexão de energia, mas não há realmente nenhuma razão para usar essa configuração em vez da configuração de dois relés SPDT, especialmente se você obtiver um módulo de relé.
Finalmente, antes de adquirir o relé de sua escolha, você precisará garantir que suas especificações atenderão às necessidades do seu projeto. Os relés têm especificações semelhantes às chaves, mas terão uma classificação de potência tanto para a bobina quanto para o lado da chave do relé. Geralmente, você verá a classificação de potência da chave fornecida como amperagem e tensão em CA ou CC, por exemplo: 16A 250 V CA, e enquanto para a bobina, pode ser fornecida apenas como uma tensão, como você normalmente deveria não conduza uma grande corrente através da bobina. Assim como acontece com os interruptores, eles são fornecidos como a tensão e corrente máximas que o relé pode suportar e devem ser maiores que as tensões e correntes de sua aplicação.
Limitações
O controle de um atuador linear com um relé tem limitações semelhantes ao controle de um atuador linear com uma chave. Em primeiro lugar, se quiser controlar dois atuadores separadamente, você precisará utilizar mais relés para fazer isso. Você também não conseguirá ajustar a velocidade do seu atuador linear; você só terá controle sobre a direção em que seu atuador se desloca. E, finalmente, você não poderá utilizar o feedback de seu atuador, que poderia ser usado para um posicionamento mais preciso do atuador.
Embora compartilhem algumas limitações, os relés têm duas vantagens principais sobre as chaves mecânicas. A primeira é a capacidade de controlá-los com entradas elétricas, o que permite controlar seus atuadores com microcontroladores ou sensores. E em segundo lugar, os relés isolam a carga elétrica mais pesada dos componentes de baixa tensão, o que os protege. Embora os relés exijam um circuito mais complexo para controlar seu atuador linear em comparação com os interruptores; as vantagens que eles oferecem permitem implementar mais automação em seu projeto e controlar cargas elétricas maiores.
- Woodford, C. (junho de 2019). Relés.Obtido de: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
- Krantz, D. (2020). Como funciona um relé? Obtido em: https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html
- Tutoriais de Eletrônica (2020).EletromagnetismoObtido em: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetismo/electromagnetismo.html
