Constructia releelor

Constructia releelor

Electromagnetul

La trecerea curentului electric printr-un conductor, va lua nastere un camp magnetic in jurul acestuia. In cazul in care conductorul este construit sub forma unei bobine, campul magnetic produs se va orienta in lungimea bobinei. Cu cat intensitatea curentului este mai mare, cu atat puterea campului magnetic este mai mare, toti ceilalti factori ramanand neschimbati.

Bobinele reactioneaza la variatia curentului prin ele datorita energiei stocate sub forma acestui camp magnetic. La construirea unui transformator din doua bobine infasurate in jurul unui miez magnetic comun, utilizam de fapt acest camp magnetic pentru a transfera energie electrica de la o infasurare la alta. Totusi, exista si alte metode mai simple si mai directe de utilizare a campurilor electromagnetice.

Campul magnetic produs de o bobina poate fi folosit pentru exercitarea unei forte mecanice asupra oricarui obiect magnetic. In acelasi fel folosim si magneti permanenti pentru atragerea obiectelor magnetice. Diferenta consta in faptul ca acest electromagnet (format din bobina) poate fi pornit si oprit prin inchiderea si deschiderea circuitului bobinei.

Deplasarea armaturii sub influenta electromagnetului

Daca plasam un obiect magnetic (un obiect metalic, de exemplu) in apropierea unei astfel de bobine, acest obiect se va deplasa atunci cand prin bobina trece un curent electric. Obiectul magnetic deplasabil poarta numele de armatura, iar majoritatea lor pot fi deplasate fie prin intermediul curentului continuu, fie cu ajutorul curentului alternativ. Polaritatea campului magnetic este irelevanta din punct de vedere al atractiei armaturii. Aceste dispozitive pot fi folosite pentru deschiderea pe cale electrica a incuietorilor, deschiderea sau inchiderea valvelor, deplasarea bratelor mecanice, etc. Totusi, in situatia in care aceste dispozitive sunt utilizate pentru actionarea unui comutator, ele sunt cunoscute sub denumirea de relee electromecanice.

Utilizarea releelor electromecanice

Releele sunt foarte practice pentru controlul unei cantitati mari de curent sau tensiune prin intermediul unui semnal electric de putere mica. Bobina releului ce produce campul magnetic poate sa consume o putere mai mica de 1 watt, de exemplu, pe cand contactele actionate de acest camp magnetic pot sustine o putere de sute de ori mai mare. Functional, un releu electromecanic se comporta precum un amplificator cu doua stari: pornit si oprit.

La fel ca in cazul tranzistorilor, abilitatea releelor de a controla un semnal electric prin intermediul unui alt semnal electric este utilizat pentru realizarea functiilor logice. Pentru moment insa, vom explora abilitatea de "amplificare" a releelor.

In figura de mai sus, bobina releului este energizata prin intermediul unei surse de tensiune de 12 V (c.c.). In schimb, comutatorul monopolar cu o singura directie este conectat intr-un circuit electric alimentat de la o sursa de tensiune de 480 V (c.a.). In acest caz, curentul necesar energizarii bobinei este de sute de ori mai mic decat curentul nominal al contactului comutatorului.

Un singur dispozitiv bobina/armatura poate fi folosit pentru actionarea mai multor seturi de contacte. Aceste contacte pot fi normal-deschise, normal-inchise, sau intr-o combinatie a celor doua. Asemeni comutatoarelor, pozitia "normal" a releelor reprezinta acea stare a contactelor atunci cand bobina nu este energizata, sau mai bine spus, atunci cand releul este inca "in cutie".

Pe langa abilitatea de control a unui curent mare prin intermediul unui curent mic, releele ofera si o izolatie electrica intre circuitul bobinei si circuitul contactelor. Acest lucru inseamna ca cele doua elemente sunt izolate din punct de vedere electric una de cealalta. Unul din circuite poate fi de c.c, iar celalalt de c.a., precum in exemplul anterior, sau chiar si la tensiuni diferite.