5.3: Relés de retardo

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¿Qué son los Relés de Retardo?

Algunos relés están construidos con una especie de mecanismo de “amortiguador” unido a la armadura que evita el movimiento inmediato y completo cuando la bobina está energizada o desenergizada. Esta adición le da al relé la propiedad de accionamiento de retardo de tiempo. Los relés de retardo de tiempo se pueden construir para retrasar el movimiento de la armadura en la energización de la bobina, la desenergización o ambas.

Los contactos del relé de retardo de tiempo deben especificarse no solo como normalmente abiertos o normalmente cerrados, sino si el retardo opera en la dirección de cierre o en la dirección de apertura. La siguiente es una descripción de los cuatro tipos básicos de contactos de relé de retardo de tiempo.

Contacto normalmente abierto y cerrado

Primero, tenemos el contacto normalmente abierto, tiempo-cerrado (NOTC). Este tipo de contacto normalmente está abierto cuando la bobina no está alimentada (desenergizada). El contacto se cierra mediante la aplicación de energía a la bobina del relé, pero solo después de que la bobina haya sido alimentada continuamente durante el tiempo especificado. En otras palabras, la dirección del movimiento del contacto (ya sea para cerrar o para abrir) es idéntica a un contacto NO regular, pero hay un retraso en la dirección de cierre. Debido a que el retraso ocurre en la dirección de la energización de la bobina, este tipo de contacto se conoce alternativamente como un retardo de encendido normalmente abierto:

El siguiente es un diagrama de tiempos del funcionamiento de este contacto de relé:

Contacto normalmente abierto y abierto

A continuación, tenemos el contacto normalmente abierto, tiempo-abierto (NOTO). Al igual que el contacto NOTC, este tipo de contacto normalmente está abierto cuando la bobina no está alimentada (desenergizada), y se cierra mediante la aplicación de energía a la bobina del relé. Sin embargo, a diferencia del contacto NOTC, la acción de temporización ocurre después de la desenergización de la bobina en lugar de después de la energización. Debido a que el retraso ocurre en la dirección de la desenergización de la bobina, este tipo de contacto se conoce alternativamente como un retardo de desconexión normalmente abierto:

El siguiente es un diagrama de tiempos del funcionamiento de este contacto de relé:

Contacto normalmente cerrado y abierto

A continuación, tenemos el contacto normalmente cerrado, tiempo de apertura (NCTO). Este tipo de contacto normalmente se cierra cuando la bobina no está alimentada (desenergizada). El contacto se abre con la aplicación de energía a la bobina del relé, pero solo después de que la bobina haya sido alimentada continuamente durante la cantidad de tiempo especificada. En otras palabras, la dirección del movimiento del contacto (ya sea para cerrar o para abrir) es idéntica a un contacto NC regular, pero hay un retraso en la dirección de apertura. Debido a que el retraso ocurre en la dirección de la energización de la bobina, este tipo de contacto se conoce alternativamente como un retardo de encendido normalmente cerrado:

El siguiente es un diagrama de tiempos del funcionamiento de este contacto de relé:

Contacto Normalmente Cerrado, Tiempo Cerrado

Finalmente, tenemos el contacto normalmente cerrado, tiempo-cerrado (NCTC). Al igual que el contacto NCTO, este tipo de contacto normalmente se cierra cuando la bobina no está alimentada (desenergizada), y se abre mediante la aplicación de energía a la bobina del relé. Sin embargo, a diferencia del contacto NCTO, la acción de temporización ocurre después de la desenergización de la bobina en lugar de después de la energización. Debido a que el retraso ocurre en la dirección de la desenergización de la bobina, este tipo de contacto se conoce alternativamente como un retardo de apagado normalmente cerrado:

El siguiente es un diagrama de tiempos del funcionamiento de este contacto de relé:

Usos de relés de retardo de tiempo en circuitos lógicos de control industrial

Los relés de retardo de tiempo son muy importantes para su uso en circuitos lógicos de control industrial. Algunos ejemplos de su uso incluyen:

Control de luz intermitente (tiempo encendido, tiempo apagado): dos relés de retardo de tiempo se utilizan conjuntamente entre sí para proporcionar una pulsación de encendido/apagado de frecuencia constante de contactos para enviar energía intermitente a una lámpara.
Control de arranque automático del motor: Los motores que se utilizan para alimentar generadores de emergencia a menudo están equipados con controles de “arranque automático” que permiten el arranque automático si falla la energía eléctrica principal. Para arrancar correctamente un motor grande, ciertos dispositivos auxiliares deben arrancarse primero y dejar un breve tiempo para estabilizarse (bombas de combustible, bombas de aceite de prelubricación) antes de que se energice el motor de arranque del motor. Los relés de retardo de tiempo ayudan a secuenciar estos eventos para un arranque adecuado del motor.
Control de purga de seguridad del horno: Antes de que un horno de tipo combustión pueda encenderse de manera segura, el ventilador de aire debe funcionar durante un período de tiempo específico para “purgar” la cámara del horno de cualquier vapor potencialmente inflamable o explosivo. Un relé de retardo de tiempo proporciona a la lógica de control del horno este elemento de tiempo necesario.
Control de retardo de arranque suave del motor: En lugar de arrancar motores eléctricos grandes cambiando la potencia completa de una condición de parada muerta, se puede cambiar el voltaje reducido para un arranque “más suave” y menos corriente de irrupción. Después de un retardo de tiempo prescrito (proporcionado por un relé de retardo de tiempo), se aplica potencia completa.
Retraso de la secuencia de la cinta transportadora: cuando se disponen varias cintas transportadoras para transportar material, las cintas transportadoras deben iniciarse en secuencia inversa (la última primera y la primera última) para que el material no se acumule sobre una cinta transportadora detenida o de movimiento lento. Para conseguir correas grandes a toda velocidad, es posible que se necesite algo de tiempo (especialmente si se utilizan controles de motor de arranque suave). Por esta razón, generalmente hay un circuito de retardo de tiempo dispuesto en cada transportador para darle el tiempo adecuado para alcanzar la velocidad total de la cinta antes de que se inicie la siguiente alimentación de la cinta transportadora.

Funciones avanzadas del temporizador

Los relés mecánicos de retardo de tiempo más antiguos usaban amortiguadores neumáticos o disposiciones de pistón/cilindro llenos de fluido para proporcionar la “absorción de impactos” necesaria para retrasar el movimiento de la armadura. Los diseños más nuevos de relés de retardo de tiempo utilizan circuitos electrónicos con redes de resistencia-condensador (RC) para generar un retardo de tiempo, luego energizar una bobina de relé electromecánica normal (instantánea) con la salida del circuito electrónico. Los relés de temporizador electrónico son más versátiles que los modelos mecánicos más antiguos y menos propensos a fallar. Muchos modelos ofrecen funciones avanzadas de temporizador como “one-shot” (un pulso de salida medido para cada transición de la entrada de desenergizada a energizada), “reciclaje” (ciclos repetidos de salida de encendido/apagado mientras la conexión de entrada esté energizada) y “watchdog” (cambia de estado si la señal de entrada no lo hace ciclo repetidamente de encendido y apagado).

Relés Temporizadores “Watchdog”

El temporizador “watchdog” es especialmente útil para el monitoreo de sistemas informáticos. Si se está utilizando una computadora para controlar un proceso crítico, generalmente se recomienda tener una alarma automática para detectar el “bloqueo” de la computadora (una interrupción anormal de la ejecución del programa debido a cualquier número de causas). Una manera fácil de configurar dicho sistema de monitoreo es hacer que la computadora active y desenergice regularmente la bobina de un relé de temporizador de vigilancia (similar a la salida del temporizador de “reciclaje”). Si la ejecución de la computadora se detiene por algún motivo, la señal que emite a la bobina del relé de vigilancia dejará de ciclar y se congelará en uno u otro estado. Poco tiempo después, el relé de vigilancia “se agotará el tiempo de espera” y señalará un problema.

Revisar

Los relés de retardo de tiempo se construyen en estos cuatro modos básicos de operación de contacto:
1: Normalmente abierto, tiempo-cerrado. Abreviado “NOTC”, estos relés se abren inmediatamente después de la desenergización de la bobina y se cierran solo si la bobina está continuamente energizada durante el período de tiempo. También se llaman relés de encendido y retardo normalmente abiertos.
2: Normalmente abierto, tiempo de apertura. Abreviado “NOTO”, estos relés se cierran inmediatamente después de la energización de la bobina y se abren después de que la bobina ha sido desenergizada durante el período de tiempo de duración. También se llaman relés de retardo normalmente abiertos y apagados.
3: Normalmente cerrado, tiempo de apertura. Abreviado “NCTO”, estos relés se cierran inmediatamente después de la desenergización de la bobina y se abren solo si la bobina está continuamente energizada durante el período de tiempo de duración. También se llaman relés de encendido y retardo normalmente cerrados.
4: Normalmente cerrado, tiempo-cerrado. Abreviado “NCTC”, estos relés se abren inmediatamente después de la energización de la bobina y se cierran después de que la bobina haya sido desenergizada durante el período de tiempo de duración. También se llaman relés de retardo normalmente cerrados y apagados.
Los temporizadores de un solo disparo proporcionan un solo pulso de contacto de duración especificada para cada energización de bobina (transición de bobina apagada a bobina encendida).
Los temporizadores de reciclaje proporcionan una secuencia repetitiva de pulsos de contacto de encendido-apagado siempre que la bobina se mantenga en un estado energizado.
Los temporizadores de vigilancia accionan sus contactos solo si la bobina no puede ser continuamente secuenciada encendida y apagada (energizada y desenergizada) a una frecuencia mínima.