¿Cómo Funcionan los Relés Electromagnéticos, Cuáles son sus Características y Aplicaciones!

Relés Electromagnéticos: Tipos, Funcionamiento, Características y Aplicaciones!

Relés Electromagnéticos: Entendiendo el Funcionamiento y Aplicaciones Prácticas

¡Hola a Todos!

¿Alguna vez te has imaginado cómo un componente simple del tamaño de una moneda puede controlar motores industriales o sistemas eléctricos completos? Exactamente eso es lo que hacen los relés electromagnéticos. Son el «puente» entre señales débiles y circuitos de alta potencia, esenciales en automatización residencial, máquinas industriales e incluso electrodomésticos.

En el post de hoy, exploraremos en detalle el funcionamiento, las características y las aplicaciones prácticas de los relés electromagnéticos.

🤔 ¿Qué es un Relé Electromagnético?

Un relé electromagnético es un dispositivo electromecánico que utiliza tensión, la convierte en fuerza electromagnética, formando un campo magnético para controlar la conmutación de contactos eléctricos. Está compuesto por una pequeña bobina, una armadura móvil con resorte, y contactos de conmutación.

Cuando una corriente fluye por la bobina, el electroimán se activa, atrayendo la armadura móvil y conmutando los contactos. Esto permite que una señal de baja potencia controle un circuito de alta potencia.

ℹ️ Principales Tipos de Relés

Existen varios tipos de relés, cada uno diseñado para satisfacer necesidades específicas. Los principales tipos incluyen:

1. Relé Electromagnético

• Características: Los más comunes, utilizan una bobina y un sistema de contactos para controlar el flujo de corriente.
• Funcionamiento: Usa una bobina para generar campo magnético y mover contactos.
• Aplicaciones:
  • Conmutación en circuitos electrónicos, fuentes, conmutadores.
  • Control de motores eléctricos
  • Sistemas de automatización residencial (ej.: iluminación inteligente)
  • Circuitos de seguridad industrial

Fig. 2 – Ejemplo de Relé Electromagnético Industrial

2. Relé de Estado Sólido (SSR)

• Características: Sin partes móviles, utilizan componentes semiconductores para controlar el flujo de corriente.
• Ventajas: Sin partes móviles, mayor vida útil y silencioso.
• Aplicaciones:
  • Circuitos de accionamiento de carga
  • Control de temperatura en hornos industriales
  • Iluminación LED de alta frecuencia

Fig. 3 – Ejemplo de Relé de Estado Sólido

3. Relé Térmico

• Características: Monitorean la temperatura y desconectan el circuito cuando ocurre un sobrecalentamiento.
• Cómo funciona: Usa una lámina bimetálica que se deforma con el calor.
• Aplicaciones:
  • Protección contra sobrecarga en motores eléctricos
  • Sistemas de climatización

Fig. 4 – Ejemplo de un Relé Térmico

4. Relé de Tiempo

• Características: Permiten el control del tiempo de operación de los circuitos eléctricos.
• Funcionalidad: Añade retardos programables a la conmutación.
• Aplicaciones:
  • Arranque suave de motores
  • Sistemas de riego automático

Fig. 5 – Ejemplo de un Relé de Tiempo

👨‍🔧 Funcionamiento del Relé Electromagnético (Nuestro Enfoque)

El funcionamiento de un relé electromagnético puede entenderse mediante el análisis de su estructura interna, como se ilustra en la Figura 6 a continuación. La bobina electromagnética es el corazón del relé, responsable de generar el campo magnético que conmuta los contactos.

>Fig. 6 – Diagrama esquemático de un relé electromagnético

• 1️⃣ Energización de la Bobina: Cuando una corriente fluye por la bobina, se genera un campo magnético.
• 2️⃣ Conmutación de los Contactos: El campo magnético atrae la armadura móvil, conmutando los contactos de NC (Normalmente Cerrado) a NA (Normalmente Abierto).
• 3️⃣ Desenergización: Al cesar la corriente en la bobina, la armadura móvil vuelve a su posición original debido a la fuerza del resorte, conmutando los contactos de vuelta a NC.

Fig. 7 – Funcionamiento del Relé Electromagnético en la Práctica

🛠️ Características y Arquitectura de un Relé Electromagnético – Modelo Estándar de 5 Pines

En la Figura 8 a continuación, presentamos un relé electromagnético de 5 pines, que servirá como referencia para ejemplificar su arquitectura interna. Este tipo de relé es ampliamente utilizado, siendo considerado un modelo estándar por su simplicidad, disponibilidad en el mercado y facilidad de comprensión.

Fig. 8 – Características y Arquitectura de un Relé Electromagnético – Relé estándar de 5 Pines

De manera general, la mayoría de los relés electromagnéticos disponibles actualmente está compuesta por cinco elementos fundamentales, que trabajan en conjunto para realizar la conmutación eléctrica. Son ellos:

1. Bobina Electromagnética

• Responsable de generar el campo magnético cuando se energiza.

 

2. Armadura Móvil

• Parte móvil que conmuta los contactos cuando es atraída por el campo magnético.

 

3. Contactos de Conmutación

• NC (Normalmente Cerrado), NA (Normalmente Abierto) y COM (Común).

 

4. Núcleo Magnético

• Mejora la eficiencia del campo magnético.

 

5. Mecanismo de Retorno

• Generalmente un resorte que devuelve la armadura a la posición original.

Estos componentes forman el núcleo funcional del relé, permitiendo el accionamiento de circuitos eléctricos de forma segura y aislada, como se ilustra en la Figura 9 a continuación.

Fig. 9 – Arquitectura interna de un Relé Electromagnético – Relé estándar de 5 Pines

🧲 Configuración del Relé Electromagnético

Los relés electromagnéticos pueden tener diferentes configuraciones, y se nombran con designaciones como:

➡️ SPST (Single Pole Single Throw)

El relé SPST tiene un total de cuatro terminales. De estos dos terminales pueden conectarse o desconectarse. Los otros dos terminales son necesarios para que la bobina se conecte.

 

➡️ SPDT (Single Pole Double Throw)

El relé SPDT posee un total de cinco terminales. De estos dos son los terminales de la bobina. Un terminal común también está incluido, que se conecta a cualquiera de los otros dos.

 

➡️ DPST (Double Pole Single Throw)

El relé DPST tiene un total de seis terminales. Estos terminales se dividen en dos pares. Así, pueden actuar como dos SPST, accionados por una sola bobina. De los seis terminales, dos de ellos son terminales de bobina.

➡️ DPDT (Double Pole Double Throw)

El relé DPDT es el más grande de todos. Tiene principalmente ocho terminales de relé. De estas dos filas están diseñadas para ser cambiadas por terminales. Están diseñados para actuar como dos relés SPDT que son accionados por una sola bobina.

Cada configuración ofrece diferentes posibilidades de conmutación.

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🧱 Aplicaciones de los Relés

Los relés son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones:

💡 Cómo Elegir el Relé Ideal: Consejos Esenciales para una Selección Segura y Eficiente

La elección correcta de un relé eléctrico es fundamental para garantizar seguridad, durabilidad y rendimiento en tu sistema de automatización o control. Ve los principales factores a considerar al seleccionar un relé:

🧾 Conclusión

Los relés electromagnéticos son dispositivos versátiles y esenciales en muchas aplicaciones. Comprender su funcionamiento y características es crucial para utilizarlos de forma eficiente. Si estás diseñando un circuito o sistema de automatización, los relés ofrecen una solución fiable y eficaz para el control de circuitos eléctricos.