Relè ausiliari e relè a tempo, contaimpulsi
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Nei circuiti ausiliari di comando degli impianti industriali, non esistono solo apparecchiature come i pulsanti, selettori, interruttori di posizione, ecc. ci sono anche dispositivi elettromagnetici di comando, denominati genericamente relè. Il relè è un'apparecchiatura elettromeccanica molto diffusa. Comandata da una grandezza elettrica, consente l'azionamento di contatti che, a loro volta, determinano l'apertura o la chiusura di determinati circuiti. Mediante l'appropriato utilizzo di questi contatti, è possibile realizzare la logica di comando di semplici automatismi, nei quali il costo di un PLC non risulta giustificato. In realtà, l'avvento delle apparecchiature elettroniche di controllo ha ridotto drasticamente l'uso dei relè, che tuttavia sono importanti per la realizzazione di circuiti di sicurezza e come interfaccia tra le logiche di controllo elettroniche (PLC) e le apparecchiature di potenza (contattori).
Di seguito verranno descritti i tipi di relè elettromagnetici maggiormente utilizzati.
Il primo tipo preso in esame è il relè monostabile o a rilascio , nel quale trova posto una bobina con un nucleo ferromagnetico. Se la bobina viene percorsa da una corrente elettrica, si crea una forza che attrae un'ancora mobile. Questa agisce su dei contatti che consentono di inserire o disinserire il carico. Quando la bobina non è più alimentata, una molla di richiamo e, in alcuni casi, l'elasticità dei contatti stessi, riportano il tutto nella posizione di riposo. I contatti consentono di inserire o disinserire il carico.

Quando una bobina (1) è attraversata da una corrente elettrica I, nasce nel suo nucleo ferromagnetico (2) un flusso F che attraversa il giogo (3). L'estremità dell'elettromagnete da cui esce il flusso si chiama polo nord, mentre l'altro si chiama polo sud. F s = flusso disperso.	L'elettromagnete viene ora completato con un'ancora mobile (5), che viene attratta con una forza F attraverso la spalla del giogo (4). Sarà la forza F di attrazione che determinerà il movimento dei contatti. Cambiando la direzione della corrente, varia anche la polarità dell'elettromagnete

Le precedenti rappresentazioni vengono ora completate con i contatti (8, 8' , 9, 9' ) la molla (7), i contatti mobili, i bracci dei contatti fissi 10 e 10' e la molla di richiamo (11) nonchè con il contatto fisso comune (12). Il carico (V) verrà alimentato dalla sorgente (Q) mediante la chiusura e l'apertura del contatto (8, 9).

Fig. 1 - Principio di funzionamento dei relè elettromeccanici monostabili.

Fig. 2 - Esempio di relè monostabile tipo MK3P: a) Alcuni modelli disponibili - b) Collegamenti. Questi relè sono reperibili in commercio con i terminali ad innesto, con 2 o 3 contatti in deviazione, indicatore meccanico o a diodo LED e pulsante di prova. Sono disponibili modelli con bobina funzionante in AC (6 ¸ 240 V) o DC (6 ¸ 110 V). La corrente massima di passaggio è di 10 A , mentre la tensione massima di funzionamento è di 440 V AC e 250 V DC (Omron).

Per facilitare le operazioni di manutenzione, questi relè possono essere dotati di una levetta esterna per l'azionamento dei contatti e di un indicatore meccanico o elettronico (LED) che indica la posizione dei contatti (relè eccitato o diseccitato). I relè a ritenuta magnetica o meccanica , invece, hanno un comportamento bistabile. Mediante un impulso elettrico inviato ad una bobina, il relè assume la posizione di funzionamento, mentre, con un secondo impulso ad un'altra bobina, si ripristinano le condizioni di partenza con i contatti nella posizione di riposo.

Fig. 3 - Esempio di relè bistabile tipo MK2K e MYK: a) Modelli disponibili - b) Collegamenti. Questi relè, del tipo a ritenuta magnetica o meccanica, sono disponibili con i terminali ad innesto e per circuito stampato (MYK), con 2 contatti in deviazione e con indicatore meccanico di stato. Sono disponibili modelli con bobina funzionante in AC (6 ¸ 230 V) o DC (6 ¸ 110 V). La corrente massima di passaggio è di 5 A , mentre la tensione massima di funzionamento è di 440 V AC e 250 V DC (Omron).

Il funzionamento è basato su di un'azione magnetica, oppure su un dispositivo meccanico. Per il corretto funzionamento, gli impulsi debbono avere una durata di almeno 20 ¸ 50 ms. La ritenuta di tipo meccanico permette anche un interblocco, in modo tale che ognuna delle due bobine possa far assumere al relè la posizione di funzionamento solo se l'altra è diseccitata. Come i relè monostabili, anche questi tipi di relè, per facilitare le operazioni di manutenzione, possono essere dotati di una levetta esterna per l'azionamento dei contatti e di un indicatore meccanico o elettronico (LED) che ne indichi la posizione. I relè passo-passo dispongono di un meccanismo dotato di una rotella a denti di sega e di un eccentrico che agisce sui contatti, chiudendoli e aprendoli alternativamente ad ogni eccitazione della bobina. Un esempio tipico è il relè commutatore/interruttore utilizzato negli impianti civili per il comando di apparecchi di illuminazione.

Fig. 4 - Sequenze del relè modulare passo-passo interruttore/commutatore art. 5313N. Da notare che per utilizzarlo come relè interruttore è necessario usare il contatto 1-2 (bticino).

Fig. 5 - Meccanismo interno di un relè passo-passo elettromeccanico (Omron).

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