Una guía completa para controlar los relés

Los relés de control son dispositivos de conmutación electromagnéticos que desempeñan un papel fundamental en los sistemas eléctricos al controlar cargas de mayor voltaje y corriente desde circuitos de menor potencia. Permiten que una pequeña cantidad de energía encienda y apague cargas mucho más grandes de forma remota. 

• Los relés controlan cargas pesadas con pequeñas señales de interruptor
• Proporcionan protección contra sobrecargas y amplificación de señal.
• Múltiples configuraciones de polos se adaptan a diversas aplicaciones

Comprensión relé de control basics ayuda a los administradores de instalaciones, fabricantes y cualquier persona que trabaje con equipos eléctricos a utilizar mejor estos componentes versátiles.

Relés de control: descripción general

Los relés de control pueden parecer misteriosamente escondidos dentro de los paneles de los equipos. Pero su principio de funcionamiento es sencillo: cuando se energiza un pequeño circuito de control, activa electroimanes internos para abrir o cerrar contactos de alta corriente. Esta funcionalidad simple pero invaluable hace posibles las aplicaciones eléctricas modernas.

Este elegante aislamiento entre el disparador y la carga permite una automatización matizada al tiempo que protege los componentes sensibles. Los relés transforman señales binarias básicas de encendido/apagado en trabajo real. Ampliar la vida útil de los equipos y prevenir el tiempo de inactividad: su confiabilidad garantiza procesos continuos.

Además, diversas disposiciones de contactos facilitan una secuenciación compleja que, de lo contrario, requeriría circuitos complejos. Mientras que los diseños resistentes soportan los entornos operativos más duros con una resiliencia inquebrantable. 

Ya sea que se midan en siglos para los tipos electromecánicos o en miles de millones de operaciones para los de estado sólido, los ciclos de vida superan con creces otros controles. Los relés, un caballo de batalla que se pasa por alto detrás de escena, brindan la fuerza versátil a los delicados cerebros de los sistemas de control en todas las industrias.

Funciones de los relés de control

A continuación se muestran algunas funciones principales de los relés de control:

1. Cambio de cargas pesadas

La función más básica del relé es encender o apagar una carga eléctrica grande con una señal de interruptor de uso liviano. Por ejemplo, un circuito de CC de bajo voltaje con un interruptor de botón puede pasar por un relé automotriz de 12 V o un relé industrial de 24 V. 

Esta pequeña señal de energía puede luego abrir robustos contactos de relé para activar un pesado motor de CA de 240 V que consume toneladas de corriente, mucho más de lo que el pequeño circuito podría manejar por sí solo.

2. Protección de circuitos delicados

Los relés también protegen los delicados componentes electrónicos contra sobrecargas. Las computadoras, los PLC y otros microprocesadores no pueden manejar ni conmutar voltajes ni energía sustanciales. Pero utilizar un relé significa que no es necesario: los contactos soportan toda esa conmutación de alta corriente. Así, pequeñas señales pueden activar una gran potencia sin riesgo de quemaduras o incendios.

3. Señales de amplificación

Además, los relés replican y amplifican señales de interruptor débiles para controlar múltiples salidas desde una entrada. Un botón o sensor conectado a varios relés podría activar luces, bocinas, válvulas, motores y más en una instalación grande. 

Sin relés, tender cables separados a lo largo de largas distancias sería engorroso y costoso. Su flexibilidad minimiza el cableado y al mismo tiempo conecta cargas eléctricas remotas.

Tipos de relés de control: configuraciones de polos

Si bien la bobina es lo que los acciona, el verdadero propósito de un relé de control está en sus contactos: qué carga se conecta o desconecta cuando se dispara el relé. Múltiples polos de contacto con varias disposiciones de proyección se adaptan a todo tipo de esquemas de control. 

1. Unipolar, unidireccional (SPST)

El tipo de contacto SPST más básico proporciona un único conjunto de terminales para abrir o cerrar una ruta eléctrica. Los terminales incluyen: común (C), normalmente abierto (NO) y pines de bobina. SPST solo conecta o desconecta el circuito NO cuando se acciona. El sencillo encendido/apagado para cargas pequeñas de hasta 15 A se adapta a aplicaciones de control básicas.

2. Unipolar, doble tiro (SPDT)

SPDT agrega un conjunto adicional de contactos normalmente cerrados (NC) que operan frente a los terminales NO. Esto proporciona dos opciones conmutables desde el mismo disparador de bobina. Los circuitos NC estáticos conectan cargas cuando el relé está apagado, los circuitos NO dinámicos se activan cuando están energizados. SPDT funciona bien para cambiar entre copias de seguridad redundantes o alarmas de notificación.

3. Bipolar, unidireccional (DPST)

DPST cuenta con dos juegos de contactos SPST independientes en paralelo, multiplicando cargas conmutables. Los pares de contactos duales NO se activan juntos cuando se activan, lo que permite que una sola pequeña señal de control active dos cargas más grandes. DPST se adapta a aplicaciones que necesitan clasificaciones de corriente de contacto mejoradas más allá de los interruptores individuales.

4. Bipolar, doble tiro (DPDT)

Combinando pares SPDT duales, DPDT ofrece cuatro opciones de conmutación de energía desde un relé. Dos contactos NA y dos NC establecen todos los estados de conmutación simultáneamente cuando se activan. Esta disposición flexible se adapta a esquemas de control avanzados, como la inversión del motor de puente H, que requieren un cambio rápido de encendido/apagado entre múltiples cargas.

Aplicaciones de relés de control en todas las industrias

A continuación se muestran algunos sectores que aprovechan al máximo los relés de control:

1. Manufactura industrial

La automatización de fábricas se basa en gran medida en relés de control para la secuenciación de máquinas, control de procesos y monitoreo de circuitos de parada de seguridad. Activan motores de transportadores, compresores, alimentadores vibratorios y soldadores o remachadores robóticos basándose en señales de sensores. Los relés también controlan las luces estroboscópicas de advertencia, los indicadores del panel y las alarmas. Los diseños resistentes resisten las duras condiciones de la planta.

2. Energía y servicios Públicos

Las plantas de energía emplean relés de control para la gestión de generadores, secuenciación de sincronización de red, cambio de tomas de transformadores y aislamiento de fallas. La robusta inmunidad al ruido eléctrico y la protección contra sobretensiones se adaptan a entornos de servicios públicos de alto voltaje. Las funciones de retardo de tiempo también facilitan los procedimientos de encendido sin problemas. Además, los relés controlan válvulas y aparamenta de tuberías de petróleo y gas.

3. Edificios comerciales

En oficinas, tiendas, hospitales y edificios de apartamentos, los relés accionan componentes HVAC, escaleras mecánicas, puertas de acceso a estacionamientos, circuitos de iluminación y sistemas de seguridad. Integran sensores de ocupación, detectores de humo y monitoreo climático para optimizar la eficiencia energética, la seguridad y el confort. Los relés se adaptan al funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana en instalaciones críticas.

4. Infraestructura de transporte

Las señales de tráfico, las barreras de cruce de vías, los hangares de aviones, las estructuras de estacionamiento automatizadas, la carga de vehículos eléctricos y otras aplicaciones de transporte público utilizan relés especializados resistentes a la intemperie y aptos para vehículos. Manejan la vibración al tiempo que maximizan la protección contra el ruido eléctrico. Los contactos de cambio se adaptan a esquemas de energía de respaldo.

Conclusión

Desde pequeños relés de señal montados en PCB hasta enormes contactores industriales, estos dispositivos a menudo pasados por alto forman la columna vertebral de los sistemas de seguridad y automatización eléctrica. Ya sea que un operador necesite cambiar pequeños circuitos de sensores o activar equipos de alto voltaje de forma remota, los relés lo permiten de manera confiable y eficiente. 

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