ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA
CURSO PROFISSIONAL DE ELECTRÓNICA, AUTOMAÇÃO E COMANDO DISCIPLINA: AUTOMAÇÃO FICHA DE TRABALHO Nº 1 SETEMBRO DE 2008 _______________________________________________________________________
RELÉ
Motivo
A razão da existência dos relés prende-se com o facto de, frequentemente, em aplicações eléctricas/electrónicas, se pretender isolar dois circuitos, um de comando e outro de potência. E porquê? O circuito de potência é alimentado, geralmente, por tensões elevadas e percorrido por correntes também elas elevadas. Daqui ressalta logo o aspecto da segurança, não só das pessoas mas também dos equipamentos; mas também uma questão de operacionalização. Imagine, por exemplo, que desejava controlar um desses circuitos de correntes e tensões elevadas, a partir de uma porta do seu computador. Trabalhando este com tensões e corrente baixas, a ligação directa daquele circuito seria ruinosa para o seu PC. Então concluímos que deveremos ter, em certos casos, um circuito de potência a ser comandado por um circuito de comando, este funcionando com tensões e correntes muito mais baixas. Os dois circuitos deverão estar, pois, isolados electricamente. É aqui que entra o relé.
Constituição
Um relé não é mais do que uma bobina ligada através de dois terminais ao circuito de comando (baixa tensão) e um, ou mais, pares de contactos, isolados dos anteriores terminais, ligados ao circuito alimentado por tensão elevada (de potência). A figura é elucidativa:
Funcionamento
Como se sabe, um fio condutor percorrido por uma corrente eléctrica cria ao seu redor um campo magnético. Se em vez de um fio linear, usarmos uma bobina (um fio enrolado em espiras/circunferências) o campo magnético criado é maior. Caso o núcleo (parte central da bobina) seja de um material ferroso o campo magnético será maior do que se for o ar. Finalmente, outra forma de aumentar o valor do campo magnético é aumentar o valor da corrente que percorre a bobina.
Luis Jerónimo
Pág. 1
ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA
CURSO PROFISSIONAL DE ELECTRÓNICA, AUTOMAÇÃO E COMANDO DISCIPLINA: AUTOMAÇÃO FICHA DE TRABALHO Nº 1 SETEMBRO DE 2008 _______________________________________________________________________
Ora o campo magnético pode ser utilizado para exercer uma força sobre uma peça constituída por material ferromagnético que esteja colocada perto da bobina que cria o campo. Quanto menor for a distância entre a bobina e a peça maior será a força. Esta força magnética pode ser de repulsão ou atracção, conforme o sentido da corrente que percorre a bobina. Se a peça a que nos referimos for móvel, é óbvio que a força pode ser utilizada para a mover de uma posição para outra. Normalmente o sistema é feito de modo a que ela tenha duas posições possíveis, uma quando se exerce a força magnética, outra quando isso não acontece. Por outro lado, esse campo magnético assim criado pode ser “desligado”, desligando a corrente. No caso do relé, a parte alimentada com baixa tensão é utilizada para criar o campo magnético que vai exercer a força sobre uma peça móvel que irá fechar (ou abrir, noutros casos) o circuito de potência. Observe a figura:
Quando fechamos o interruptor do circuito alimentado por uma bateria de 12 V CC, a bobina cria um campo magnético que vai atrair a peça móvel do relé e assim fechar o circuito exterior (de potência) que é alimentado a 480 V CA. Isto sem haver qualquer contacto entre um circuito e o outro. Há pouco dissemos que a força magnética pode fechar ou abrir o circuito de potência. Quando ela for usada para abrir, quer dizer que os contactos eram Normalmente Fechados (NF) / Normally Closed (NC), isto é estão fechados quando o relé não é actuado e abrem quando ele é actuado. Existem outros contactos em que tudo se passa ao contrário. São os contactos Normalmente Abertos (NA) / Normally Opened (NO) No caso da figura acima trata-se de contactos NA.
Luis Jerónimo
Pág. 2
ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA
CURSO PROFISSIONAL DE ELECTRÓNICA, AUTOMAÇÃO E COMANDO DISCIPLINA: AUTOMAÇÃO FICHA DE TRABALHO Nº 1 SETEMBRO DE 2008 _______________________________________________________________________ Este tipo de contactos pode ser usado em simultâneo num mesmo sistema, isto é, existem sistemas que possuem um (ou mais) contactos NA e um (ou mais) contactos NF. Ver artigo sobre relés, com animações interactivas, em http://www.ceiesas.com.pt/ShowArticle.aspx?ID=104
Questões:
1 – Qual a principal razão para a utilização de relés? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2 – Em automatismos industriais, o circuito de comando é normalmente alimentado por: Tensão baixa Tensão média Tensão elevada
□ □ □ □ □ □ □ □ □
3 – Em automatismos industriais, o circuito de potência é normalmente alimentado por: Tensão baixa Tensão média Tensão elevada
4 – O circuito de potência é aquele que alimenta o Relé Motor Circuito de comando
5 – Por que razão o circuito de comando deve ser alimentado por baixa tensão? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 6 – Os circuitos de comando e potência estão Isolados electricamente entre si Ligados electricamente entre si Tanto faz
□ □ □
7 – Um relé é um componente eléctrico formado por uma ____________ , que quando percorrida por uma _________________ cria um ________________ que vai exercer uma __________ que é utilizada para _________ ou _____________ um circuito alimentado por uma tensão elevada ( circuito de ____________ ).
Luis Jerónimo
Pág. 3
ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA
CURSO PROFISSIONAL DE ELECTRÓNICA, AUTOMAÇÃO E COMANDO DISCIPLINA: AUTOMAÇÃO FICHA DE TRABALHO Nº 1 SETEMBRO DE 2008 _______________________________________________________________________ 8 – A força produzida por um relé é Atractiva Repulsiva Uma ou outra conforme o sentido da corrente
□ □ □ □ □ □ □ □ □
9 – Quanto maior for a corrente que atravessa a bobina do relé Maior é a força exercida por este Menor é a força exercida por este A força exercida pelo relé é sempre igual
10 - Quanto maior for a distância que atravessa da bobina do relé e da parte móvel deste Maior é a força exercida por este Menor é a força exercida por este A força exercida pelo relé é sempre igual
11 – Explique o que entende por contactos Normalmente Fechados e contactos Normalmente Abertos _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
Luis Jerónimo
Pág. 4