Relés electromagnéticos y de estado sólido, información técnica general

Relés electromagnéticos

Información técnica general

El rápido avance de los componentes electrónicos, en especial en los circuitos integrados sobre todo en la última década y contrariamente a lo predicho, no ha ocasionado un descenso en la demanda de relés.
Más aún, la tendencia aparentemente competitiva de los componentes tales como relés semiconductores y circuitos integrados ha llevado, contrariamente a lo previsto, a unirse y complementarse mutuamente en forma óptima.
Mediante la tecnología de semiconductores fueros reemplazados en muchos casos relés pero al mismo tiempo se dieron nuevos pasos de desarrollo en la electrónica que abrieron nuevas aplicaciones y perfeccionamiento para los relés.
Esto lleva en primer lugar a una miniaturización de los relés y al encapsulado de éstos para protejerlos del medio ambiente.
Considerando el medio ambiente, existe la necesidad de utilizar relés herméticos con contactos protegidos por gas denso, los cuáles son más pequeños y rápidos.

Ventajas de los relés

Los relés se caracterizan por una serie de cualidades que proporcionan la base para un uso universal en todos los ámbitos de la ingeniería eléctrica.
El describir las ventajas de los relés desbordaría las posibilidades de esta página, pero cabe destacar algunas de las siguientes características:

Separación galvánica
La separación galvánica consiste en la separación física del circuito de entrada y salida (bobina / contactos) y desde el lado de los contactos, éstos entre sí.
Una medida para la separación galvánica segura es la resistencia del Aislamiento y la resistencia a tensiones eléctricas.
Según el material y el medio ambiente se pueden alcanzar valores de resistencia de aproximadamente unos 10.⁷ hasta 10.¹⁵ Ω (Ohm).
El valor efectivo de la tensión disruptiva se encuentra entre los 500 y 4000V.
Adaptación simple a la fuente de control
Mediante la adecuada selección de bobina y tipo de relé, es posible adaptar los relés a una tensión operativa (alterna / continua) desde unos pocos voltios hasta varios cientos de voltios.
Por otra parte la tensión de servicio – dependiente de la temperatura ambiente y del modo de trabajo (funcionamiento continuo o interrumpido) – puede variar por encima de sus límites, sin que por ello desmejoren la funcionalidad de los relés. Más aún, la tensión de zumbido como consecuencia de ondulaciones en la tensión de servicio es prácticamente despreciable, siendo así muy fácil la adaptación de los relés a las tensiones de mando existentes.
Alta sobrecarga de entrada (bobina) y salida (contactos)
Los fabricantes de relés definen en las especificaciones de bobina valores estáticos. Estos valores se pueden sobrecargar esporádicamente en forma considerable sin daño alguno.
Como medida de sobrecarga es la Norma VDE 0435/9.62, § 5 en la cuál está definida la corriente nominal instantánea.

Es la corriente que circula en el transcurso de un segundo a travéz de la bobina sin producir sobrecalentamiento exesivo que pudiese dañarla.
Esta corriente pueder ser 10 veces mayor que la corriente nominal.
Se debe diferenciar entre sobrecarga con contactos cerrados y sobrecarga durante la conmutación.
Sobrecarga con contactos cerrados se trata de un problema térmico transitorio.
Cuánto más corta la sobreintensidad, cuánto mayor el soporte de carga.
X en traducción X Obwohl bei extrem hoher Belastung außer zu hohe Erwärmung auch Verschweißungen auftreten können, tritt das Problem der Verschweißung von Kontakten insbesondere beim Schließen der Kontakte unter hohen Stromspitzen auf, wie beim Einschalten von Lampen oder bei der Entladung eines Kondensators.
Das Verschweißen der Kontakte ist ein statistisches Ereignis. Es lässt sich aber eine Belastungsgrenze angeben, unterhalb der mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit keine Verschweißung auftritt.
Dies ist abhängig vom Kontaktwerkstoff, der Spannung am offenen Kontakt, der Prellneigung der Kontakte und der Zeitkonstante, mit der der Spitzenstrom abklingt.
Comportamiento de la conmutación de los relés
Die beiden Arbeitsstellungen eines Relaiskontaktes zeichnen sich durch eindeutige Kriterien aus.
Im offenen Zustand ist der Sperrwiderstand 10.⁷ bis 10.¹⁴ Ω und im geschlossenen Zustand 10 bis 100m Ω; der Kontaktwiderstand des Relais liegt somit in der Größenordnung des Leistungswiderstandes der geätzten Bahnen (etwa 0,5 Ω/m).
Beim Umschalten „kippt“ das Relais von einem Zustand in den anderen, auch wenn sich die Eingangsgröße stetig verändert; es gibt keine Zwischenwerte.
Aspecto economía
Bei der Konzipierung von Schaltungen spielt neben den technischen und fertigungstechnischen Forderungen die Wirtschaftlichkeit eine entscheidende Rolle.
Bei der Realisierung vieler Schaltfunktionen hat sich oft gezeigt, dass Relais die wirtschaftlichste Lösung darstellen.
Bei den Gesamtkosten einer Schaltung ist nicht allein der Relaispreis ausschlaggebend; ein Netzteil kann unter Umständen mehr kosten, als die Schaltung, für die es benötigt wird.
Bei Realisierung von Schaltungen zeigt sich oft, dass Relais wirtschaftliche Bauelemente sind.

Clasificación de acuerdo a las funciones

Für welche Art von Relais sich der Anwender entscheidet, hängt von der jeweiligen Anwendung, insbesondere von der Art der Ansteuerung und der Aufgabe, die das Relais zu erfüllen hat, ab.
Vom Relais her bieten sich viele Möglichkeiten an, wie aus einer Gliederung ähnlich nach DIN 41215 in der nachfolgenden Tabelle zu erkennen ist.

Relés electomagnéticos

Relé monoestable

Relé biestable

Relé neutral y monoestable

Relé monoestable y polarizado

Relé de corriente alterna

Relé biestable y polarizado

Relé de remanencia

Explicación de los términos arriba utilizados

Relé electromagnético
Ein Elektromagnetisches Relais ist ein Bauteil, bei dem eine elektromagnetisch erzeugte Kraft unmittelbar oder über Zwischenglieder Relaiskontakte betätigt.
Es hat maximal drei Schaltstellungen und dient vorwiegend dazu, elektrische Informationen miteinander zu verknüpfen oder auszuwerten.

Relé monoestable
Relais, das nach dem Abschalten des Erregerstromes in die Ruhestellung zurückfällt.

Relé biestable
Relais, das nach dem Abschalten des Erregerstromes in der zuletzt erreichten Schaltstellung verbleibt.

Relé neutral
Relais, bei dem der Übergang von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung von der Richtung des Erregerstromes unabhängig ist.

Relé neutral y monoestable
Monostabiles Relais, das unabhängig von der Richtung des Erregerstromes arbeitet.

Relé neutral y biestable
Bistabiles Relais, bei dem der Übergang von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung von der Richtung des Erregerstromes unabhängig ist.
Anmerkung: Das Beibehalten der eingenommenen Schaltstellung kann durch mechanisches Mittel oder durch magnetische Effekte (Remanenz) bewirkt werden.

Relé polarizado
Relais, bei dem der Übergang von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung von der Richtung des Erregerstromes abhängig ist.
Anmerkung: Es gibt gepolte Relais, bei denen eine Übererregung nicht zum Verlassen der eingenommenen Schaltstellung führt, und solche, bei denen eine Übererregung dazu führt, dass eine andere Schaltstellung, z.B. die Ruhestellung, eingenommen wird.

Relé monoestable y polarizado
Monostabiles Relais, das bei einem Erregerstrom bestimmter Richtung die Arbeitsstellung einnimmt.

Relé biestable y polarizado
Bistabiles Relais, das bei einem Erregerstrom bestimmter Richtung die eine und bei einem Erregerstrom entgegengesetzter Richtung die andere Schaltstellung einnimmt.

Clasificación de acuerdo a las características constructivas

Nach konstruktiven Merkmalen unterscheidet man haupsächlich zwei Gattungen:
Staubgeschützte Relais sind mit einer meist durchsichtigen Kappe zun Schutz gegen Beschädigung und Eindringen von Staub in das Relaisinnere versehen.
Waschdichte Relais sind solche, deren Relaissystem mit einer Kunststoffkappe geschützt und mit Gießharz abgedichtet ist.

Comportamiento de contactos en ruptura

Clasificación de cargas de contactos (con referencia a las categorías de utilización definidas en las EN 60947-4-1 y EN 60947-5-1):

Clasificación de las cargas	Corriente de carga	Aplicación
AC 1	AC monofásico AC trifásico	Cargas resistivas o ligeramente inductivas.
AC 3	AC monofásico AC trifásico	Arranque y frenado de motores de jaula de ardilla. Inversión del sentido de marcha sólo con motor parado. Monofásico: La inversión de motores monofásicos está permitida sólo si se garantiza una pausa de 50ms entre la alimentación en una dirección y en la otra. Trifásica: Prever un tiempo de pausa de 300ms, de otro modo el pico de corriente causado por el cambio de polaridad en el condensador del motor podría provocar que se pegue el contacto.
AC 4	AC trifásico	Arranque, frenado y inversión de marcha en motores de jaula de ardilla. Intermitencia. Frenado en contracorriente.
AC 14	AC monofásico	Control de pequeñas cargas electromagnéticas (< 72 VA), interruptores de potencia, válvulas electromagnéticas y electroimanes.
AC 15	AC monofásico	Control de pequeñas cargas electromagnéticas (> 72 VA), interruptores de potencia, válvulas electromagnéticas y electroimanes.
DC 1	DC/ =	Cargas resistivas o ligeramente inductivas. (la tensión de conmutación para la misma corriente puede doblarse si se conectan dos contactos en serie).
DC 13	DC/ =	Control de cargas electromagnéticas, contactores auxiliares, interruptores de potencia, válvulas electromagnéticas y electroimanes.

Relés de estado sólido

HOJA AÚN EN CONSTRUCCIÓN

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