Concetti Chiave
- Il relè funziona attraverso una bobina che, eccitata dalla corrente elettrica, attiva un'ancora meccanica per aprire o chiudere i contatti del circuito di potenza.
- I relè si classificano in diverse tipologie, tra cui monostabili, bistabili e passo-passo, a seconda delle modalità di attivazione e mantenimento dello stato dei contatti.
- I relè termici si azionano in risposta a deformazioni causate da calore, interrompendo il circuito in caso di sovraccarico, con versioni elettroniche disponibili.
- I relè temporizzati operano con ritardi specifici, azionando i contatti dopo un intervallo di tempo dall'alimentazione o dalla diseccitazione della bobina.
- Il fattore di amplificazione di un relè indica la capacità di controllare circuiti di potenza maggiore con una bassa potenza assorbita dalla bobina.
Come funziona un relè?
Il componente detto relè presenta un circuito di comando (o ingresso), una bobina (un elettromagnete) che si “eccita” quando è percorsa dalla corrente elettrica, e un circuito di potenza (o uscita), una serie di contatti normalmente aperti o normalmente chiusi. Quando la bobina del relè è eccitata aziona una squadretta metallica detta ancora, il cui movimento meccanico si trasmette ai contatti del circuito di potenza, chiudendoli o aprendoli. Quando, poi, la corrente elettrica abbandona la bobina, una molla riporta l’ancora, e dunque i contatti, nella posizione originaria.
Per il suo funzionamento il relè è considerato un amplificatore, in quanto è in grado di azionare con poca potenza un circuito di potenza anche maggiore. Si chiama fattore di amplificazione di un relè il rapporto tra la potenza complessiva che può comandare e la potenza assorbita dalla sua bobina.
Tipologie di relè
In base alle modalità di funzionamento i relè si classificano nelle seguenti tipologie:
- monostabili: un relè è monostabile quando, terminata l’eccitazione da parte della corrente elettrica, ritorna meccanicamente nella posizione originaria;
- monostabili con autoritenuta: si tratta di relè monostabili configurati in un particolare circuito che consente loro di “memorizzare” la propria attivazione anche in seguito alla diseccitazione della bobina. In pratica si utilizza un contatto del circuito di potenza del relè stesso per alimentare la bobina, così da bypassare la normale alimentazione del circuito di comando;
- bistabili: relè il cui circuito di comando comprende due bobine, l’una di eccitazione, l’altra di diseccitazione, per mezzo delle quali è possibile mantenere due stati distinti dei contatti;
- passo-passo: sono relè bistabili dotati di una sola bobina e di un particolare dispositivo meccanico in grado di “memorizzare” lo stato dei contatti anche in seguito alla diseccitazione della bobina. Ad ogni eccitazione della bobina corrisponde una commutazione dei contatti.
Varietà commerciale dei relè
Commercialmente esiste una grande varietà di relè, diversi per caratteristiche.
Relè ausiliari: si definiscono tali tutti i relè monostabili e bistabili impiegati nei circuiti elettrici ausiliari, le cui combinazioni realizzano la logica desiderata.
Relè termici: tali relè, detti anche di sovraccarico, si azionano quando il calore provoca la deformazione di una o più lamine bimetalliche, alle quali è connesso il meccanismo manovratore dei contatti ausiliari. Quando una corrente eccessiva attraversa il relè, per azione diretta o indiretta della corrente stessa il bimetallo si deforma, comportando l’interruzione del circuito. Esistono anche relè termici elettronici, nei quali al bimetallo si sostituisce un microprocessore che confronta costantemente il valore di taratura con l’intensità della corrente ricevuta.
Relè temporizzati (temporizzatori): tali relè si azionano (apertura e/o chiusura di uno o più contatti) con un certo intervallo di tempo dall’alimentazione della bobina, o anche dall’istante della diseccitazione di quest’ultima. In particolare si distinguono:
- relè con ritardo alla ricaduta, per un dato tempo mantengono la commutazione dei contatti in seguito alla diseccitazione della bobina;
- relè con ritardo all’attrazione, per un dato tempo ritardano la commutazione dei contatti dalla posizione di riposo, nonostante l’eccitazione della bobina;
- relè con ritardo alla ricaduta e all’attrazione, sono dotati di entrambe le funzioni di ritardo alla ricaduta e all’attrazione (vedi sopra).
Domande da interrogazione
- Qual è il principio di funzionamento di un relè?
- Quali sono le principali tipologie di relè?
- Cosa sono i relè termici e come funzionano?
- Qual è la differenza tra relè con ritardo alla ricaduta e relè con ritardo all'attrazione?
- Cosa sono i relè ausiliari e a cosa servono?
Un relè funziona grazie a un circuito di comando e una bobina che, quando attraversata dalla corrente elettrica, aziona un'ancora meccanica, chiudendo o aprendo i contatti del circuito di potenza. È considerato un amplificatore poiché può controllare circuiti di potenza maggiore con poca energia (come descritto nel testo).
I relè si classificano in monostabili, monostabili con autoritenuta, bistabili e passo-passo, ognuno con modalità di funzionamento specifiche che determinano come i contatti si comportano in risposta all'eccitazione della bobina (come spiegato nel testo).
I relè termici, o di sovraccarico, si attivano quando il calore provoca la deformazione di lamine bimetalliche, interrompendo il circuito in caso di corrente eccessiva. Esistono anche versioni elettroniche che utilizzano un microprocessore per monitorare la corrente (come indicato nel testo).
I relè con ritardo alla ricaduta mantengono la commutazione dei contatti per un certo tempo dopo la diseccitazione della bobina, mentre i relè con ritardo all'attrazione ritardano la commutazione dei contatti dalla posizione di riposo nonostante l'eccitazione della bobina (come descritto nel testo).
I relè ausiliari sono relè monostabili e bistabili utilizzati nei circuiti elettrici ausiliari per realizzare combinazioni logiche desiderate, contribuendo così al funzionamento di sistemi elettrici complessi (come menzionato nel testo).
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