Il relè Visti i problemi che si incontrano, quando si parla di relè, ho deciso di dedicare del tempo per produrre questo documento; documento pensato in funzione delle domande che ricevo dagli studenti. La migliore fonte per reperire materiale è la rete, evviva; li ho trovato ad esempio questo, http://web.tiscali.it/altieri_p/mod-4-rele.pdf http://www.electroyou.it/vis_resource.php? id=83§ion=rp http://www.elektro.it/rele/rele_01.html http://www.btscuola.bticino.it/it_it/browser/attachments/page/minivocabolarioestrattigrafici.pdf vi consiglio di visitarli. Avrei detto che contiene tutto, ma poi ho deciso di continuare integrando informazioni, che in questo sito non sono presenti. Tratteremo sopratutto i relè monostabili, relè normalmente impiegati nell'automazione industriale a logica cablata, o come interfaccia in presenza di controllore logico programmabile. Il relè è un componente elettromeccanico formato da un supporto (custodia), in materiale isolante, dei terminali a spinotto o morsetto, uno o due solenoidi (bobine), un'ancora mobile, una serie di lamine metalliche(contatto mobile) azionate dall'ancora, dei contatti, che si presentano quale fermo per le lamine mobili (quando il solenoide non è alimentato), un altro gruppo di contatti che si presentano quale destinazione delle lamine mobili, quando il solenoide è alimentato (eccitato).
Piccola presentazione del relè di sinistra. Il componente in figura è un relè interruttore ad eccitazione separata; eccitazione separata sta a significare che NON c'è continuità elettrica fra il circuito di eccitazione (bobina) ed i contatti. I morsetti per alimentare la bobina, in questo caso, si presentano al centro, nei posti esterni si vedono due morsetti; prestando attenzione, quello di sinistra è collegato al contatto fisso mentre quello di destra è agganciato al contatto mobile. Il contatto mobile, se non ci fosse la Camma a tenerlo vicino ai morsetti, sarebbe appoggiato al contatto fisso. Girando la camma, viene rilasciato il contatto mobile ed i due morsetti esterni vengono messi in collegamento elettrico ( per primo si nota il collegamento meccanico, l'uno si appoggia sull'altro), in questo caso, se ci fossero collegate alimentazione e carico fra i due morsetti esterni, noi avremmo il carico alimentato. Passiamo ora al relè ad eccitazione comune. Non descrivo le parti che compongono il relè, basta analizzare l'immagine sopra. Le differenze fra il relè ad eccitazione comune e quello ad eccitazione separata sono fondamentalmente due: il numero di morsetti e la l tensione di funzionamento. Numero di morsetti: il relè ad eccitazione separata impiega due morsetti per l'eccitazione ed almeno due come contatti per il carico; il relè ad eccitazione comune ha bisogno di soli tre morsetti: un morsetto per portare la corrente al carico, un morsetto (comune) per far arrivare la tensione al relè ed un morsetto, da chiudere a neutro, per l'eccitazione della bobina. Tensione di funzionamento: Nel relè ad eccitazione separata, il solenoide può esser realizzato per funzionare a tensione diversa da quella del carico (in fase di progettazione e realizzazione, dell'impianto elettrico, ed in fase di acquisto del prodotto, si deve prestare attenzione alle diverse tensioni di utilizzo). Il relè ad eccitazione comune ha una strana particolarità, ha un morsetto in comune, questo implica l'impossibilità di alimentare solenoide e carico con tensioni diverse. Se ci riferiamo
all'impiantistica civile, facendo riferimento alle norme CEI, dove il conduttore di neutro NON deve essere interrotto, ci troviamo a dover mandare sul carico (lampada) la linea, interrotta dal relè; se il relè deve interrompere la linea, allora il morsetto comune va collegato alla tensione di rete, per far si che il relè si ecciti, allora, i pulsanti ad esso collegati, devono chiudere sul neutro del sistema. Di certo niente è meglio di un disegno a chiarire questo collegamento. Schema funzionale con impiego di relè interruttore passo passo ad eccitazione separata. Iniziamo con l'eccitazione separata, Lo schema 1 ci riporta un classico, sul ramo 1 il circuito di eccitazione del solenoide del relè (K1A), sul ramo 2, il contatto dello stesso relè che va a chiudere il circuito su una lampada H1; si intende far presente la numerazione del contatto del relè, 1 e 2, una numerazione da NON ricordare, questo relè lo si ha fra le mani nel momento dell'installazione, basta pertanto un colpo d'occhio per comprendere quali morsetti hanno la funzione di contatto. Lo schema 2 ci porta all'altro caso di collegamento tipico di un relè ad eccitazione separata, la differenza con il primo schema sta nel fatto che l'alimentazione della bobina avviene impiegando un'alimentazione diversa da quella della rete. Lo schema 3 è particolare, sul carico (lampada) non presenta stranezze, sul ramo 1 troviamo invertita la sequenza pulsante bobina, a quale pro uno schema del genere? È didatticamente errato, però ha una particolarità, in possesso di un relè ad eccitazione separata, possiamo sostituire anche quel relè ad eccitazione comune che troviamo guasto, senza doverci spostare in magazzino od in negozio ad acquistarlo; dobbiamo ricordare che il tempo vale molto più di un semplice relè. Ed ora l'eccitazione comune. Il retro del relè si presenta come nella prima figura sotto a sinistra, vi sono disegnati i morsetti per alimentare il solenoide ed i morsetti da impiegare per accendere la lampada. Sappiamo che la lampada va collegata al conduttore neutro (celeste) del sistema, sappiamo che il neutro non va interrotto, ne segue che uno dei due morsetti del contatto deve andare alla lampada, mentre l'altro di certo alla linea (230V). Se uno dei due morsetti va ai 230V, di certo è quello in comune con il solenoide, ed ecco che l'altro morsetto del solenoide deve, per funzionare, chiudere tramite un pulsante sul conduttore di neutro. Questo è rappresentato dalla seconda figura, quella centrale; la terza immagine rappresenta la possibilità di aumentare sia il numero dei carichi (lampade) che il numero dei posti di comando (pulsanti).
Con una serie di immagini vediamo il funzionamento del relè ad eccitazione separata, per quello ad eccitazione comune basta collegare le immagini che fin qui abbiamo presentato. ABBANDONIAMO IL RELE' PASSO PASSO Per l'installazione dei relè monostabili, e non solo, si fa uso di zoccoli, supporti in materiale isolante che permettono di eseguire il cablaggio senza essere in possesso del relè. Quale il problema? Gli zoccoli molte volte portano impresse due numerazioni, conviene apprendere ed utilizzare la numerazione secondo la Norma Europea EN 5000 come riportato nella pagina a seguire.
Il relè monostabile qui a fianco abbiamo individuato le parti che compongono il relè, o meglio questo relè. La cosa che io chiedo è fantasia, perché? Semplicemente perché uno le cose se le deve anche immaginare, sognare. La molla, in questo relè non la si vede, è nascosta, all'interno della plastica, ed allora? Non vi chiedo di aver fede ma un po di fantasia. Si vedono bene il solenoide ed i suoi due terminali, i due contatti fissi ed il contatto mobile con relativi terminali. Monostabile o, come dice un mio collega, uni-stabile, cioè ha una sola posizione stabilità, ve lo spiego in diverso modo: se io non alimento la bobina del relè, i contatti del relè si trovano in una certa posizione, se poi alimento il solenoide (d'ora in poi, con la dicitura alimento il relè, si intende faccio percorrere la corrente nel solenoide), i suoi contatti (mobili) vengono spostati dall'ancora mobile, se dopo questo evento, tolgo la corrente alla bobina, il contatto mobile ritorna nella posizione iniziale (a riposo). Il comportamento è molto diverso da quello del relè passo passo. di Passiamo alle parti, di nostro interesse, del componente: la bobina ed i contatti. I morsetti della bobina li numeriamo con A1 e A2. I contatti dei relè ausiliari presentano due realtà, la prima con coppie di morsetti e la seconda con terne di morsetti. I contatti normalmente ci presentano in quantità sullo stesso contattore, ne segue che per poter individuare i contatti, i loro morsetti devono avere lo stesso numero di sequenza; sullo stesso contattore, tutti i contatti, aventi la stessa funzione, devono aver differente numero di sequenza. Coppie di morsetti. Il primo numero dei morsetti indica la posizione nella sequenza. Il secondo numero indica la tipologia del contatto: 1 2 contatto Normally Close (NC) 3 4 contatto Normally Open (NO) nell'immagine a fianco notiamo che il primo ed il quarto sono NO mentre il secondo ed il terzo sono NC. Terne di morsetti (commutazione). Valgono le stesse regole descritte sopra, l'unica variazione è nella scomparsa del morsetto numero 3 che sopra era in coppia con il morsetto 4; ora il 1 e 3 sono rappresentati dallo stesso morsetto 1.