Relé Eletromecânico: História e Funcionamento

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relé
interruptor eletro-mecânico
Um relé automático
Fabricante Michael Faraday
Disponibilidade 1830
Relé
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Um relé (do francês relais), ou, menos
frequentemente, relê [1][2][3] (por influência do
inglês relay, embora esta forma ainda não esteja
dicionarizada) é um interruptor eletromecânico,
projetado por Michael Faraday na década de
1830, com inúmeras aplicações possíveis em
comutação de contatos elétricos, servindo para
ligar ou desligar dispositivos.
A movimentação física deste interruptor ocorre
quando a corrente elétrica percorre as espiras da
bobina do relé, criando assim um campo
magnético que por sua vez atrai a alavanca
responsável pela mudança do estado dos
contatos.
É normal o relé estar ligado a dois circuitos
elétricos para efetuar a comutação. No caso do
relé eletromecânico, a comutação é realizada
alimentando-se a bobina do mesmo. Quando uma
corrente originada no primeiro circuito passa pela
bobina, um campo eletromagnético é gerado,
acionando o relé e possibilitando o funcionamento do segundo circuito. Sendo assim, uma das
aplicações do relé é usar baixas tensões e correntes para o comando no primeiro circuito, protegendo
o operador das possíveis altas tensões e correntes que irão circular no segundo circuito (contatos).
Introdução
História do relé
Composição de um relé eletromecânico
Princípio de funcionamento
Relés automotivos
Referências
Ver também
Índice
Relé – Wikipédia, a enciclopédia livre https://pt.wikipedia.org/wiki/Relé
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Relé industrial miniatura - terminal
tipo Faston - foto cedida pela Comat
Releco do Brasil
Joseph Henry
Um simples relé eletromecânico, é aplicado em máquinas de
todos os tipos responsáveis pela produção de um infinito número
de bens que consumimos: esta cadeia inicia-se desde a energia
elétrica gerada em UHEs - usina hidroelétrica - e que chega às
casas e indústrias. Os relés ainda são aplicados na movimentação
e proteção contra abertura de portas nos elevadores de nossos
prédios, estão presentes nos processos de tratamento de água que
bebemos, nos processos de fabricação de alimentos, pães,
biscoitos que consumimos. Onde quer que estejamos tem sempre
um relé trabalhando para que algo funcione para nos servir.
São largamente utilizados na linha de montagem de nossos
carros, nas linhas de produção das peças que os compõe, sendo
encontrados ainda nos sistemas de acesso do Metro (nas
catracas), nas composições de trens da CPTM e metros além dos
ônibus movidos a eletricidade.
A história do relé começou com os estudos de Joseph Henry
cientista norte americano em 1830, enquanto construía
eletroímãs, descobriu o fenômeno eletromagnético chamado
indução electromagnética ou auto-indutância e a indutância
mútua. O seu trabalho foi desenvolvido independentemente de o
de Michael Faraday, mas é a este último que se atribuí a honra da
descoberta por ter publicado primeiro as suas conclusões. A
Henry também é creditada a invenção do motor elétrico, embora
mais uma vez, não tenha sido o primeiro a registrar a patente.
Seus estudos acerca do relé eletromagnético foram a base do
telégrafo elétrico, inventado por Samuel Morse e Charles
Wheatstone. Mais tarde provou que as correntes podem ser
induzidas à distância, magnetizando uma agulha com a ajuda de
um relâmpago a 13 quilómetros de distância.
Em 1832, Henry tornou-se professor de Física no College of New
Jersey, mais tarde conhecido como Universidade de Princeton.
Foi Professor na Academia de Albany (EUA) e o primeiro diretor
do Instituto Smithsoniano, de 1846 até à sua morte, 32 anos
depois. À frente deste Instituto, desempenhou importantíssimo papel no desenvolvimento da ciência
norte-americana.
Após a sua morte, a unidade de indutância ou resistência indutiva no Sistema Internacional (SI), foi
batizada de Henry, em reconhecimento do seu trabalho.
Introdução
História do relé
Composição de um relé eletromecânico
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Componentes de um relé
eletromecânico
Processo de Produção
As partes que compõem um relé eletromecânico são:
eletroímã (bobina) - constituído por fio de cobre em torno de
um núcleo de ferro maciço que fornece um caminho de baixa
relutância para o fluxo magnético;
Armadura de ferro móvel;
Conjuntos de contatos;
Mola de rearme;
Terminais - estes podem variar dependendo da aplicação:
Terminais tipo Faston;
Terminais para conexão em Bases (Sockets);
Terminais para conexão em PCIs (Placas de circuito impresso);
Nota: Atualmente existem diversas empresas que utilizam relés desenvolvidos para aplicação em
PCI's (eletrônica convencional) em ambientes industriais, adaptando esta aplicação através de
bases/soquetes. Porém é importante notar que quando aplicado em um ambiente industrial, onde se
exige uma fácil reposição e manutenção, estes tipos de terminais facilmente danificam-se e podem
causar problemas de mau contato e diversos outros tipos de falhas nas reposições futuras. Para
aplicações industriais, seja qual for a sua natureza, é indicada a aplicação de relés com terminais tipo
Faston em conjunto com suas bases por serem projetados para resistir a este tipo de operação e
ambiente.
A bobina de um relé é constituída por um fio em torno de um
núcleo de aço maciço. Então temos no relé uma bobina, um
núcleo de aço que fornece um caminho de baixa relutância para o
fluxo magnético, uma armadura de aço móvel e um conjunto, ou
conjuntos, de contatos presos a molas. Enquanto a bobina se
mantém desenergizada, a força das molas mantém os contatos em
estado de repouso de modo a existir uma lacuna de ar no circuito
magnético. O estado de repouso pode ser normalmente fechado
(NF) ou normalmente aberto (NA), a depender da função do relé
no circuito. Quando a bobina recebe a corrente elétrica, a
armadura movimenta-se em direção ao núcleo, atraída pelo
campo magnético gerado, movimentando mecanicamente o
contato ou contatos ligados a esta armadura. No instante em que
a força magnética gerada pela circulação de corrente na bobina se
torna maior que a força das molas, o contato é atraído
fisicamente, sai do estado de repouso e muda a condição do
circuito para aberto (se for normalmente fechado) ou fechado (se
for normalmente aberto). Quando a circulação de corrente
através da bobina cessa, a bobina é desenergizada e o contato volta ao estado de repouso por força da
mola.
Se a configuração do contato de um relé é NF (normalmente fechado, ou NC na sigla em inglês) o
circuito está fechado enquanto o relé encontra-se desenergizado. Então quando energizado, a conexão
Princípio de funcionamento
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física entre contato fixo e móvel se abre e interrompe a passagem de corrente elétrica. O inverso
ocorre quando a configuração do contato do relé é NA (normalmente aberto, ou NO em inglês).
Em alguns casos, os relés podem ter mais de um contato formando um conjunto de contatos que
atuam simultaneamente com a força magnética, dependendo da função do relé. Há casos também,
comuns nas partidas de motores industriais, em que a força da mola, necessária para fazer o contato
retornar ao estado de repouso, é substituída pela força da gravidade.
Os relés, exemplificados na imagem utilizada no tópico Componentes de um relé, também têm um fio
de ligação da armadura ao terminal, o que garante a continuidade do circuito entre os contatos que se
deslocam sobre a armadura e a pista de circuito na Placa de Circuito Impresso (PCB), através do
terminal, que é soldada ao PCB. Quando uma corrente elétrica passa através da bobina, o campo
magnético resultante atrai a armadura econsequentemente movimenta o contato móvel, fazendo ou
quebrando a conexão com um contato fixo. Se o conjunto de contatos for fechado quando o relé foi
desenergizado, então o movimento abre os contatos e quebra a conexão, e vice-versa, se os contatos
foram abertos. Quando a corrente na bobina é desligada, a armadura é devolvida por uma força tão
forte quanto a força magnética, à sua posição relaxada.
A maioria dos relés são fabricados para funcionar rapidamente. Em uma aplicação de baixa tensão,
isto ocorre para reduzir o ruído. Em uma aplicação de alta tensão ou corrente elevada, isto ocorre para
reduzir a formação de arco. Se a bobina é energizada em tensão DC (corrente contínua), um diodo é
frequentemente instalado na bobina, para dissipar a energia do campo magnético em colapso na
desativação, o que de outra forma poderia gerar um pico de tensão perigosa para os componentes do
circuito. Alguns relés automotivos já incluem o diodo dentro da caixa de relé. Alternativamente, uma
rede de proteção de contato, consistituída por um capacitor e resistor em série, pode absorver
também este pico se a bobina for projetada para ser energizada em AC (corrente alternada).
São muitos os modelos existentes no mercado hoje, eles são especiais porque seu desenho e tecnologia
são específicos para carros de passeio, carga e embarcações. Normalmente são relés de corrente alta,
nas tensões de 12V e 24V DC, alguns com proteções em suas bobinas utilizando diodos e resistores.
São muitos os modelos com fixações laterais ou de topo, são relés para controlo de faróis, limpadores
de para-brisas, lanternas, moto-ventiladores, iluminação, alarmes, motor de partida e outros.
1. GuiadoHardware.net - Dicionário técnico: Relê (Relay) (http://www.hardware.com.br/termos/rele-r
elay)
2. Carlos E. Morimoto: Dicionário Técnico de Informática 3ed. (ftp://ftp.softwares.ufv.br/softwares/tut
oriais/Dicionario_de_Termos_de_informatica-3ed.pdf)
3. Infoescola: Funcionamento do relê (http://www.infoescola.com/eletronica/rele/)
Contator
Condição de corrida
Relé térmico
Relés automotivos
Referências
Ver também
Relé – Wikipédia, a enciclopédia livre https://pt.wikipedia.org/wiki/Relé
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Relé Temporizado
Relé de Estado Sólido
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