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Sistemas Tecnológicos
TRABAJO PRÁCTICO Nº 2
RELE ELECTROMECÁNICO
1.- Electromagnetismo: En 1820 el físico danés
Hans Christian Oersted descubrió que entre el
magnetismo y las cargas de la corriente eléctrica
que fluye por un conductor existía una estrecha
relación. Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones
que se
encuentran en movimiento en esos momentos,
originan la aparición de un campo magnético tal a su
alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula. Si
tomamos un trozo de alambre de cobre desnudo, recubierto
con barniz aislante y lo enrollamos en forma de espiral,
habremos creado un solenoide con núcleo de aire. Si a ese
solenoide le aplicamos una tensión o voltaje, desde el mismo
momento que la corriente comienza a fluir por las espiras del
alambre de cobre, creará un campo magnético más intenso que el que se origina en el conductor
normal de un circuito eléctrico cualquiera cuando se encuentra extendido, sin formar espiras.
Después, si a esa misma bobina con núcleo de aire le
introducimos un trozo de metal como el hierro, ese núcleo,
ahora metálico, provocará que se intensifique el campo
magnético y actuará como un imán eléctrico (o
electroimán), con el que se podrán atraer diferentes
objetos metálicos durante todo el tiempo que la corriente
eléctrica se mantenga circulando por las espiras del
enrollado de alambre de cobre. Cuando el flujo de corriente
eléctrica que circula a través del enrollado de cobre cesa, el
magnetismo deberá desaparecer de inmediato, así como el
efecto de atracción magnética que ejerce el núcleo de
hierro sobre otros metales. Esto no siempre sucede así,
porque depende en gran medida de las características del
metal de hierro que se haya empleado como núcleo del
electroimán, pues en algunos casos queda lo que se
denomina "magnetismo remanente" por un tiempo más o menos prolongado después de haberse
interrumpido totalmente el suministro de corriente eléctrica.
1.1.- Con el alambre de cobre disponible en la mesa construí una bobina de 50
espiras (vueltas) sin núcleo y conectala a una fuente de alimentación regulando la
corriente a 2 Amper, acércala a pequeñas piezas metálicas, por ejemplo ganchitos para
hojas de papel, y observa que sucede. A continuación aumenta progresivamente el
valor de la corriente y comprobá si algo cambia.
1.2. Ahora utiliza un tornillo como núcleo y repitiendo la experiencia observa que sucede.
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1.3. Conclusiones. Luego de las experiencias anteriores que conclusiones podes sacar.
2.- Rele electromecánico El relé o relevador (del inglés
"relay") es un dispositivo electromecánico, que funciona
como un interruptor controlado por un Circuito eléctrico
en el que, por medio de un electroimán, se acciona un
juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros
circuitos eléctricos independientes.
El funcionamiento se basa en la excitación de una bobina que
magnetiza a un núcleo de hierro (circuito de control o mando) y
éste a su vez atrae una armadura móvil a la cual van unidos los
contactos (circuito de trabajo o potencia)
Los contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NO, por
sus siglas en inglés), Normalmente Cerrados (NC) o de
conmutación.
Los contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el
relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está
inactivo. Este tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las
que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para
dispositivos remotos. Un caso puede ser operar una sirena
remotamente, otros: encender una luz, arrancar una bomba
remotamente.
Los contactos normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito
se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizan para aplicaciones en las que se
requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado.
2.1.- Circuito de control: Con los elementos disponibles en la mesa diseña y
construí un circuito que permita controlar, a distancia, la lámpara de bajo consumo
con una tensión de control de 12 voltios. Representá el circuito utilizando simbología
normalizada.
Control de Lámpara a Distancia
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2.2- Circuito Inversor: Con los elementos disponibles en la mesa construí el circuito
propuesto y observan que ocurre con la lámpara cuando vas modificando el estado de
la entrada S1. Completá la tabla de estados de entradas y salidas o de “verdad”
Circuito Inversor con Relé
Tabla de verdad
S1
0
1
H1
3.- Ejercicios y Problemas de Aplicación
Diseñando circuitos eléctricos con relés
3.1.- Detector de ventana abierta: Se disponen de tres ventanas, si alguna es
abierta se debe disparar una alarma sonora y visual, para ello disponemos de tres sensores
magnéticos normalmente abiertos (NO). Diseña el circuito de control, representa gráficamente
utilizando simbología normalizada, completa la tabla de estado de entradas/salidas y simula en
crocodile clips.
Previamente a resolver este problema, Investiga cómo funcionan los sensores magnéticos, para
puertas y ventanas que se utilizan en sistemas de seguridad.
3.2.- Control de Iluminación: Se requiere controlar la iluminación de un local comercial, el
mismo dispone de tres lámparas de bajo consumo 220 Volt de corriente alterna. El controlador
es un sensor infrarrojo pasivo cuya tensión de salida es de 12 Volt. Diseña el circuito de control,
representa gráficamente utilizando simbología normalizada y completa la tabla de estado de
entradas/salidas.
3.3.- Control con relé doble inversor: Simula el circuito en crocodile clips, y explica
brevemente que sucede con la salida H1 cuando el relé K1 es energizado.
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