Fundamentos de relés e aplicações industriais

Um relé é um componente elétrico que obtém controle automático do circuito por meio de alterações nos sinais de entrada. Quando a quantidade de entrada atinge uma condição definida, ela pode completar a ação de comutação no circuito de saída, conectando, desconectando ou alterando o circuito. É amplamente utilizado em controle de automação, sistemas de energia, equipamentos industriais, novos dispositivos de energia, equipamentos de comunicação e eletrônica automotiva, e é um componente importante de sistemas de controle industrial.

 

Essencialmente, um relé é um tipo de "interruptor automático" que pode usar uma pequena corrente para controlar a operação de um circuito de alta-corrente, realizando funções como ajuste automático, proteção de segurança, conversão de sinal e controle remoto. Em equipamentos industriais modernos, os relés normalmente incorporam um núcleo de ferro do relé, um núcleo eletroímã e um núcleo da bobina do relé feitos de materiais magnéticos de alta-permeabilidade para melhorar a permeabilidade magnética e a sensibilidade operacional.

 

 

 

Um relé normalmente consiste em um sistema de circuito magnético, um sistema de acionamento e um sistema de contato, incluindo principalmente um núcleo de ferro, bobina, armadura, conjunto de contato e mecanismo de reinicialização.

 

Quando a bobina é energizada, um campo magnético é gerado dentro da bobina. Essa força magnética atrai a armadura, fazendo com que ela se mova e troque os contatos, controlando assim o circuito para ligar ou desligar. Quando a bobina é desenergizada, o campo magnético desaparece e os contatos retornam ao seu estado original sob a ação da força da mola.

 

Na fabricação de relés industriais, núcleos de ferro puro e núcleos de ferro magnético macio para relés são comumente usados ​​no circuito magnético. Suas principais características incluem:

 

Permeabilidade magnética estável

Baixa perda de histerese

Velocidade de resposta rápida

Baixo magnetismo residual

Boa resistência à fadiga

 

O núcleo de ferro DT4C e o núcleo de ferro do relé CA DT4C são materiais típicos de ferro puro magnético macio, adequados para relés CA e ambientes operacionais de alta-frequência.

 

 

O processo de funcionamento de um relé pode ser dividido em duas etapas: ativação e desativação.

 

Depois que a bobina recebe sua tensão nominal, o campo magnético gera uma atração eletromagnética, empurrando a armadura para se mover, fazendo com que os contatos normalmente abertos fechem e os contatos normalmente fechados se abram. Quando a energia é cortada, o campo magnético desaparece e a armadura retorna à sua posição original sob a ação da mola de retorno, e os contatos retornam ao seu estado inicial.

 

Neste processo, as propriedades magnéticas do núcleo do relé eletromagnético afetam diretamente o tempo de operação, estabilidade e vida útil do relé. Núcleos de relé de ferro puro-de alta qualidade reduzem efetivamente as perdas magnéticas e melhoram a consistência operacional.

 

Alguns relés industriais também empregam um núcleo de relé niquelado com processo de subcapa de cobre para aumentar a resistência à corrosão e a estabilidade dimensional, tornando-os adequados para ambientes industriais complexos, úmidos,-de alta temperatura.

 

 

1. Expandindo a faixa de controle

Os relés podem comutar vários circuitos com um único sinal de controle, controlando simultaneamente vários dispositivos e desempenhando um papel crucial em sistemas de automação.

 

2. Amplificação de Circuito

Os relés podem controlar cargas de energia maiores com pequenos sinais de entrada, permitindo o controle de baixa-tensão de sistemas de-alta tensão.

 

3. Controle Automático e Intertravamento

Os relés podem formar circuitos de controle automatizados com PLCs, sensores, contatores e outros componentes para obter controle lógico, proteção de intertravamento e comutação de estado.

 

4. Proteção de segurança

Os relés fornecem proteção contra sobrecorrente, sobretensão, subtensão,{0}retardo e superaquecimento e são amplamente usados ​​em sistemas de segurança de equipamentos industriais.

 

 

Embora relés e contatores operem com princípios semelhantes, suas aplicações são diferentes.

 

Os relés são usados ​​principalmente em circuitos de controle e controle de sinal, adequados para sistemas de controle lógico ou de baixa-corrente; os contatores são usados ​​principalmente para controle do circuito principal, adequados para ligar ou desligar frequentemente cargas de alta-potência.

 

De um modo geral:

Os relés têm menor capacidade de contato. Os contatores possuem maior capacidade de contato. Os relés enfatizam a precisão do controle. Os contatores enfatizam a capacidade de carga.

 

No controle industrial, o desempenho do Núcleo de Ferro para Relé de Controle Industrial afeta diretamente a velocidade de resposta e estabilidade do relé.

 

 

 

Tensão operacional nominal

Refere-se à tensão exigida pela bobina do relé para operação normal e pode ser dividida em tipos CA e CC.

Receba-tensão e libere tensão

A tensão-de entrada é a tensão mínima necessária para que o relé comece a operar; a tensão de liberação é o valor da tensão quando o relé retorna ao seu estado original.

Capacidade de contato

Isto se refere à tensão e corrente máximas que o relé pode transportar, determinando sua capacidade de controle.

Resistência da bobina

A resistência DC da bobina afeta o consumo de energia e a dissipação de calor.

Vida Mecânica vs. Vida Elétrica

A vida mecânica refere-se ao número de operações em condições-sem carga; a vida elétrica refere-se à vida operacional sob condições de carga.

 

 

Relés Eletromagnéticos

Os relés eletromagnéticos são o tipo mais utilizado na indústria, caracterizados por sua estrutura simples, rápida velocidade de resposta e facilidade de manutenção.

Seu circuito magnético central normalmente usa núcleos de ferro magnético macio para relés e núcleos de bobina para relés eletromagnéticos para melhorar a eficiência da resposta magnética.

Atualmente, os processos de forjamento a frio-de núcleos de relé e de núcleo de ferro de relé DT4C-são amplamente usados ​​na fabricação de relés de precisão, melhorando efetivamente a precisão dimensional e a consistência do lote.

 

Relés Intermediários

Os relés intermediários são usados ​​principalmente para amplificação de sinal, conversão lógica e expansão de contato, e são amplamente utilizados em sistemas de controle PLC.

Suas características incluem:

Número de contatos
Operação sensível
Tamanho pequeno
Controle confiável

Alguns produtos usam núcleos de relé de aço e núcleos de relé de ferro puro para melhorar a estabilidade em ambientes de operação frequentes.

 

Relé atual

Os relés de corrente operam com base em mudanças na corrente, usados ​​principalmente para proteção de sobrecorrente e subcorrente.

Suas bobinas normalmente são conectadas em série no circuito principal para monitoramento-da corrente em tempo real.

 

Relé de Tensão

Os relés de tensão operam com base em alterações de tensão, fornecendo proteção contra sobretensão, subtensão e tensão zero.

Devido à necessidade de monitoramento de tensão-em tempo real, suas bobinas geralmente possuem alta impedância.

 

Relé de tempo

Os relés de tempo permitem controle atrasado e são comumente usados ​​para controle de tempo em equipamentos de produção automatizados.

Com base em sua estrutura, eles podem ser categorizados como:

Eletromagnético
Eletrônico
Ar-amortecido
Digital

Os sistemas industriais modernos tendem a usar relés de tempo eletrônicos para melhorar a precisão do controle.

 

Relé Térmico

Os relés térmicos são usados ​​principalmente para proteção contra sobrecarga do motor. Seu princípio fundamental é baseado na deformação de uma tira bimetálica devido ao calor, que aciona os contatos.

Eles previnem efetivamente:

Sobrecarga do motor

Operação-monofásica

Sobrecorrente prolongada

 

Relé de velocidade

Os relés de velocidade são usados ​​​​principalmente para controle de frenagem do motor e detecção de velocidade.

Quando a velocidade do motor atinge o valor ajustado, os contatos do relé atuam, conseguindo o controle de intertravamento ou frenagem reversa.

 

Relé de nível líquido

Os relés de nível de líquido alcançam controle automático detectando alterações no nível de líquido e são amplamente utilizados em:

Sistemas de tratamento de água
Equipamento de armazenamento de líquidos
Sistemas de refrigeração industrial

Relé de pressão

Os relés de pressão são usados ​​principalmente em sistemas hidráulicos e pneumáticos para obter detecção de pressão e controle automático.

Quando a pressão atinge o valor definido, os contatos comutam automaticamente, conseguindo a ligação do equipamento.

 

 

O desempenho magnético e a vida útil de um relé dependem em grande parte do material do núcleo.

Os relés industriais modernos normalmente usam:

 

Núcleo de Ferro Puro
Núcleo de Ferro Puro Eletricista
Núcleos de ferro magnético macio para relés
Núcleo de aço do relé

Esses materiais possuem alta permeabilidade e baixa coercividade, melhorando efetivamente:

Velocidade de atuação
Estabilidade de ativação
Baixo consumo de energia
Resposta de alta-frequência

 

Em termos de processos de fabricação, os processos de cabeamento a frio do núcleo de relé e núcleo de relé de forjamento a frio melhoram a consistência dimensional e a resistência mecânica do produto, tornando-os adequados para produção automatizada em massa.

 

Além disso, componentes estruturais de precisão, como pinos principais e pinos de relé, também afetam a precisão da montagem e a estabilidade-de longo prazo dos relés.

 

 

 

Com o desenvolvimento da automação industrial, das novas energias, dos veículos elétricos e da fabricação inteligente, os relés estão evoluindo nas seguintes direções:

 

Miniaturização
Alta confiabilidade
Alta freqüência
Baixo consumo de energia
Inteligência
Longa vida útil

 

Especialmente em veículos de novas energias, sistemas de controle de alta-tensão e equipamentos de automação industrial, a demanda porNúcleo de Ferro Puro, peças de relé com núcleo de ferro e materiais magnéticos macios de alto-desempenho continuam a crescer.

 

No futuro, núcleos magnéticos suaves de alta-precisão da série DT4C, tecnologia de direção a frio de precisão e estruturas eletromagnéticas altamente estáveis ​​se tornarão importantes direções de desenvolvimento para relés industriais.